автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Исследование пирамидально-сетевой обработки информации для параллельных вычислительных структур нейроподобного типа

РГ6 од

о f, M,-y~f г7} ¿ 'i í.iíiii

Зишицькзй imlTaxHtesñ 1нститут

Нптал1я Ейс??!к*а

Досл!дг.эпнп rt ! г-" дпл^лю-с (тьспо ! обробгся trjojsjauf ! обчнслгзальшис

стт;укт;."1 '.:з^т;сг.'од!Сг"аго riniy

Ka правах рукешоу

. >

C-oi'î^i.!!! :ть G5.I3.IS - зостосувшпш 0бч:!слпппльна ! твхя 1 ici, нямматхгшого нодолввении

i "'пта.чптггппсс г.'ЗтодШ у ГГЗУКОЕИХ

Л 3 ? о р о О о р о т ;::е:>;7г.-';: : здоЗуття лукового стушил

Робота вшсонана у Ыннкцькому пол1техн1чному 1нститут1 на кафедр! вицо! математики.

Науковий кер1вшк : доктор техн1чних наук, профосор Ко2:амияко В.П.

0ф1ц1йн1 опонанти : доктор техн!чшя наук, проС-осор Волков O.A.,

кацдвдат техн!чних наук Ярамчук В.О. Пров1дна устаноьа : КВО "Астроф^нка", м.Уоскаа .

Захвст в1дбудаться " 2Э * р. о годинt

на вас1данн1 cnoutajitaaaaiio! вчеио! рада Д G63.34.0I у В1шщщ.кому

пол1твхн1чшму Шстктут! dd едрэсою: 286021,1\в1ш1кця,хузлышцьке

косе, 95, ВШ.

3 дисвртац1ев могла ознайомитися у 0Юл1отоц1 ВШ.

Автореферат роз 1 слагай"! " sz&lsnskq 19ЭЗ р.

В1дгуки на автореферат и одноух екзв.\яляр1, скр1плен1 печаткою орган1зац11, просто недоплати на адрэсу 1нституту вченому секротаров1 сяец1ал1зовако1 вчено1 рада.

ВЧ81ИЯ секретер спец1ал1зовакз! пчеко! рада Д0ьа.34.01 техШчннх наук, доцент

Загшшна характеристика робота

Сучасиий р1иааь розштку ааоо01н та ¡«■год 1а, що викориотовуютьол в обчисшззальнШ техн}цГ, мойэ бута ахарактаржзор-ний пведкгм розниткоа надпотуишх комгГшерних енотам. Поряд а роаробкою 1 аастосувапшш традащ1йшгг обчислшаалышх аасоб1в, ор1внтоваяих на програма! принципа управд1шш, а останнШ час набули розштку нэтрадиц1йн1 прщщтш оргшпзаци обчаслань. Показником цього могэ бута японська програма развитку кош"вт0ранх засоб1а з насорсткоа та гнучкоп обробкою 1иформац1!-ВеаХ Ccrvp.it Ргодгал, цо складевться а трьох щНоритетних т~ оряшс1в : розпитон паралолъшп: обтаодгаалышх слотом, иайрошшх и1таа з шзсз1й1ств гиучкого упраад!шш айнизками компяютер1п-иой-роя!в та розвяток оптичшпе обчислЕвальннх маши.

Поряд з пнзначпямн усп1ха>.тп обчислсвалыга 1 Техника коша по-бвчити сэрйозн! протир!ччл, цо вшикаить у методолог!1 розробки ! I засоб!в. Вони полягають у нев'1доов1дност1, з одного боку -функц1оиузання козку людага та машина, а з 1шаого - мислегася та л!чби машиною. Найскладн1ший образ по шэсти сонсорним канолвм, якщо на вс 1 фактори в1дом1, лвдино Шзназ вмить, але в той 88 чао идйпраот!и1 врифмэтичн1 операцП становлять для но! трудно^.

Для розв"язання цього протнр1ччя ваклива розробка таких про-блвмно-ор1бнтованкх обчиелгвэлышх евредовгац, структура я?шх, з одного боку.забвзпотать логко пвротворгаан! прост! обчислювалыП сягервцП, а з 1ншого - ун1версальну однор(дну структуру с1т1.

3 метою розробки та досл1джоння нових засоб!а обчислень для паралвлышх обчисливалымх структур нейропод!бного типу в днеар-тац!Ел1й робот! аапропоновано нов 1 мэтоди, математячн! та струк-тур'но-фушад1ональн1 модэл! п1рам1дально-с1тьозо! обробкн 1нфор4а-

цИ, як! в повднвш! з оптичними методами спромохн 1 дати кош поштовх у розвитку нвйропод!бних засоб!в обчисливально I техн!ки, Загальна методолог1я та концепц!я п!рам1дальна-о1тьового пе ретворюввння 1 побудови на й^го основ 1 нейропод!бних середою ааиропоноаано канд.техн.наук Тимченкам ЛЛ.

Матод роботи в розробка математичнях моделей та досл!дкен£ пршщип1в структурно! орган1зац1! п!рам1дально-о1тьово! обробн '1нформац1! для парвлельних обчислявалышх структур. Для досягнен нн ц1в! мети поставлен! та розв"язан! так! задач! :

■ I. Сформульован! вимога.що ставляться до паралально-1ерарх1 них структур;

2. Розройлено формальний апарат лог!ко-часових функцШ, щ опнсувть часов! иродаси, як! в!дбуваються в обчиаяввальни приладах лог!ко-часового типу;

3. Розроблено ыатаматичну 1 структурно-функц!ональну шдэл! п!рак!дааьно1 обробки 1нформвц1! (П01);

4. Розроблано структурно-фунюиональну модель п1рам!дальна-с!тьозо! обробки !нформвц1! (ПС01);

5. За допоыогов програмно! рвал!аац!! алгорятну ПО проведено анал!а швидкост1 зсЧхност! цього процесу.

Метода досл!джання базуються на втгарисгвнн! апарату ыатема-тачного анал!зу, таорП мнош!, нвтемвтично! лог1ки, теорИ Шю-в!рностей, програмуввння та теорП мвтвиатичного иодвлшашш. ЙШ2§§_1!91?!1Н§ • У дисертац1йн1й робот!

- розроблено новий ыэтод п!рам!дально-с1тьово! обробки 1кформац!1

- розроблено нов! обчислваальн1 алгоритма п!рам1дально! та п!ра-м1дально-с!тьово! обробки ~1нформац 11 для обчислввалышх прклад! що функщонупть у реальному час!;

- розроблено нов 1 об'шслввальн! структура п!рам1дально1 обробкк 1нформацП та ¿пслИджзно принцшш 1х побудови;

- досл1дшшо гфэктвдПсть п1рам1далъно1 обробки 1 ьфс;:р?лац i 1;

~ a iiOTOD реал1авц11 пвралелышх обчислввалышх структур розроблено матеиэтичну модель п1рач1дольно! обробки 1нформацЛ. №актачна_ц1гш1сть. Досл1даання виконуввлися зг!дно з планом Шнвузу УРСР (додагок до пов1домлення Шнвузу УРСР в!д 19.07.09 3 110-2/54-11)0). Результата: досл1даэнь вклвчен! у комплексну про-граиу секцП "Оптоалвктрон1ка" АН Укра1ни та "Оптичн! процэсори" Дэр^юьЛтэту СРСР по ньроднШ ocbItI (наказ Л13-39 в!д 15.05.90). У дисертац1Ян1й робот!

- розроблено cnoclO п1рам 1дольного ператворения для п1рам1доль-но! обробки 1нформац11;

- розроблено парвлэльн! обтислЕвальн1 структура для п1рач!далыю1 обробки 1н1)оркац11;

- розроблено п1рам1дально-с1тьовий иэтод обробки Шформвц!1,який о базовим для рвол1звц11 опервц!й кодуваннл, перотворвння та отиску 1нХормвц1йшя пол1в даких;

- розроблено алгоритм1чн1 засоби для рэал1зац!! п1рам1далыю-с1-тьового методу обробки !нформвц!1.

Результата роботи, а саме, алгоритм! пврглельно! обробки (тфэрлац!!, упровадтенГ у тагап. наукова-досл1дних роботах.:

1. Разработка регулятора амплитудно-частотной характеристики о цифровым управлением для высококачественной бытовой рвдиоэлект-' рогатой аппаратур» /Отчет.Винницкий политехнический институт- Рук. темы: Когемяко В.П..Тимченко Л.И., исп. Фурдияк Н.Е.- * гос.per. .01860124709, инв. Л 02870020871, Винница - 1986 г.

2. Исследование и разработка схемотехнических решений цифрового управления индикаторных устройств бытовой ГЭА на базе олэ~ ыентов оптовлектроники / Отчет. Винницкий политехнический институт - Рук.темы: Кокемяко В.П. ,Тшчэнко Л.И., исп. Фурдияк Н.Е.

Я гоо.рег. 01870093198, ИЕВ. JS 02830013442 - ВЯнгшца - 1987 г.

3. Равработка еолокошю-оятцч&скоЗ олотйш парада<ш к обработки / Отчег. Влншщквй палата яздчэскша шатк-*у».- Руклтш: Кодэшшо В.П. ,Тадчэшю Л.И.» йот. вурдеши Н.Б. £ roo.psr. QID3U0I876S, Взшшце - 1990

результата тдоротчижх fa пралтцчзса доая1дшнь уцравадези! на ПВО "IisIpsKOH", ц.В!ншщк, в plsiiiaj еЯокгоа 495.949 йарбоьаи-ЦШ . '

Результата днсэртацНйю! розогп иощ'ть бут аеотосоааи! из ИБО "1огрсф1зш{а" ( ы.Уошша ), БО к£локтршш£лзв ( и.Хизльгтць-кий ), ВО "ТерШнал" ( мЛИияиця ) та !шшх п1дпршысгаах, як! вьййаоться обробкоа, порагворязвшиы *га п&рздвванням ц^йрово! ИфэраацП. Такая результата робота коьутъ бута востосовьи! прз розрабц! автснатнзовош! техкЬшз! лабараторП ксяягпэксу Oioxi«!-Ч18хх гаш1ршадьнлх зособ!в, ¡до гакопуоться у БП1 по ДерзавпШ ка-укоио-техшчвШ програм! Укрп1ш1 1.9.5. ™Здорозня лвдгаш".

П,убд!квцП. За темою дисергац)! надрукстано 7 цраць, сарад ша 2 авторсьюсг св!доцтва на винах 1д.

Апробац1я робота.Головн! результата робота допогПдвлнся як ВсасошнШ Konjopoim! I "Оятоэлектроншса в приборостроении и информатике" ( ТбШс!, 1985) та на И 1-му Всесоюзному сен Inapt по одаор!д}Щм обчислмнэлышм сервдовищам та сютоличаки структурам ( Льв!в, I9S0).

Структура тв об"вм дисяртчц!!,. Дксертвц1Ена робота склада-аться ta ыступу, чотирьох глав, аакИгаоння, списка л!тораТурх! та додатк!в.

Головина эм!ст робота

*

У встуШ назначено 1 аргумеитоввно актуьдьв1сть теки дасер--тацП, сфэрмульоввно ц/л! та задач! досл(дааш!я, визначав! наука-

ва новизна та практична ц!нн1сть робота, приведен! в 1 домоет! про практична ааотооування результат1в доакЦззнь, про апробац!ю робота, стаоло викладено вм1ст дисвртац1йно1 робота.

Перла глава приовячана анал!зу сучасних танденцШ розвитку паралельно! обробки 1нформац11. В!дм1чено, що характерною рисою оучаоного науково-техшчного прогреоу а безперервнэ зб!льпання потоку 1нформац!!, яка пвретворюаться. Одночасно ¡з аб1льшештм об"вму 1нформац1! ускладниэться снстеми та прклади для П обробки, прота, сучаон1 ЕОМ залишавться елекэктарними обчислшвчамн. Якщо обмекитися оучаоними методами I аасобата обробки великих >исив1в !нформацН, то для вабэзп-зчоняя бвзпэрервно! робота складних та надскладних обчиолввалъких систем тривал!стп 1000 годам потр!бна 1нтеграц!я на р!вн! 10е 1 б1льша элемент 1в, с;о поки в практично нэдосянгкм.

Задач! паралельно! обробки ИфэрмацП, як! потрвбують великих пгаидкостей викснання, з"являэт!ься п1д чао упривл1ннп ееидкихи дккам1чнимх об"вктамй та модалювяння суц'льного середовища. Тако*: 1снуз ряд вагиптих задач, як! ненажлиш вир!гати за допомзгои сучасних 'гСМ то мелин близького мвЯбутнього. До ¡г,:х намокать задач! паралельноI обробки зороы« 1 тактилышх оОраз!в, як! пов"язан! з . утворонням споц!а;:ышх засоб!а обробгаг 1нтедоктуальш! (1!формзц!!, з робототэхШког т створенням штучного 1цтелокту.

1снують два напрямки розапязання задач, паа"япакнг. з Ипм-лактуальнои д!яльн1ста 'людини. Перший пов'язшглй з! створишшч так званих окспортст.х систем, як1 являкть собой сП'.ииил1за!шну обчиелввэльну масину, цо в1дтворш х1д розв"язцшш лвдшон пие-них првктичних задач на основ 1 прсфэс!Лно орГвнтошшпх зиинь. Лругий напрямэк пов"язаш1Я з! стпоронням стзц1алк!01шиих ци^овнх ебчиелгзалышх систем для обробки зобрвконь, в яких шисористо-

- о -

вуеться пара-шлГзм алгоритм1в обчислопь.

■ Стварэння м1кропродэсорншс ЕОМ з глибоким розпаралелювашш?, задач, асоц!ативних паралалышх процасор!в, експартних систем дл> розв"язйння !нтэлентуальних зад-ч - суттввий усл!х в обчислюваль-н!й техн1ц1, ала од - на розв"язашш проблами. Необх!дн! нов] пршцшш обробки та збвражання 1нформац!1 у реальному час!.

' Можна вид!лити три головних тили в!добракення 1нфорывц!йнш пол!в :

- повнэ сприйняття характерна тим, що сене 1к£ормац1йН8 поле використовуетьоя кк внутр!шн1й представнш 1вфэрмац!I або aaclc його в! добрана шш такие, що дозволяв однозначно в!дновит1 початкова полэ;

- проблемно-ор1ввтощэ сприйняття використовуе багатозначиэ воображения 1вформац!йного соля у поло сприйняття, тобто 1нформац!я, яку анал!зув система, являв собою н!бя б!льшу коп1о реально! ситуацИ;

- рефлекторна сприйняття характерна там, що ааздалэг!дь данг процедура перетворення !нформац1йного поля у к!нцавнй наб!1 ознак.

Найб!льш актуалыаш i трудом1стким в пошук структу] первтворених даних для проблемно-op t ентованих систв! сприйняттяЛснують чогири голоан! п1дхода до доданы* 1нформац!йнаго поля для орган1зац!! даних в системах цього типу: I.пряма подання; 2.подання на основ! ортогонвльних перетворввань; 3.структурна подання; 4.подання на основ! нейропод!бних ыетоди перетворения.У робот! вроблено класиф!кац1йний шал!: проблемно-ор!внтованих методов подання 1нформац18ного поля, причому увага в основному . прид!ляеться натрвдиц!йнш нейропод1бним методам.

Пр!оритет [.озробкн п1рш! дальних структур обробки данш

сэрад в1тчизшших ачония. наложить автору' цio! pofl-.¡'ra, ааш:;иний ватпропсим сыдоц-гвом на aaattí 1 датуетьия 24.12.ISó2p.

гапропоноваштЗ катод л!рам1далшо1 сбробкя двшас складивться з того, ¡no нотанают з еязНдщи ел0монт1в 1вформпц1Янйго поля шпначззтьсп злзшшт з м1п1молыпа1 розм1рон x^lj) . Дал! ояэ'рйЩя. !'.'враг.глпо пагл'оршться. 'Гобто 1з t,J) обуряоть елэшш' з ШяШалытм poautpou x2(i,J) . Шелл п 1тарац1й виходить поел!доен 1оть 1нформпцШп!х пол!н, яка г.^значпаться' кнразем ■Tfj_;fîrí)'Tn(L,j). Ящо Щ поля ровглядати як так!,

гю одна па друга псставлон i, то праодао до п1рам!дальпо!

CTpyKTypïl Zñ:Z¿X ,

У робот1 дйол!даяо ■ принцапово новий засЮ' Ш pau Iдальш-о ! тьового подаапя та обробкк 1и£сркац1!, для «кого алгоритм о уа1зерсзлы»гм, по звлажать а!д структура данах : C!t3¿í349iííi'2 па этап! гтгооктузаяая. Ешгрспокованэ розн"язох задачI-m: проводита сперацН над данякл, як1 подан! у вигляд! п!рэмÎдйлъно-с1tbosoJ структура.

Цей п!дх!д поа"язаниЯ з виконтшни опорацШ над маоэашоп датах еба су куш-: ! сто иноаш. Злвснэ кажучя,э!доутн1

отруктурпа-ф/т!кц1снкльна та алгоритм!чпп Tsopïî провктуванмя обчяслявэлыгаз прилад1в, як! доззоляоть пиконуватв п1рам tдально-с1тьова подвннл 1 перэтворопня над структурники областями данкх; зам!сть цьопз область порзтсоршться по скро.тлх точках. 11« а найб!льи важлина в1дк!шпсть п1дход{п лашш 1 кашязга. Точка, raty пврэтхюрюв аазша, мая ли э коордатагл, положения- у простор!, влв н-э мае фор?ш. Лядина сприймзз на зобраяокн1 об"вкти, .як! маять положения, рогм1р тн форму. П!рям ! долыго-с t тьов I структур:! дозвэляють подати я стислому í кодоканоку аитляд1 так1 • елвмоитарн! частини 1н1горггц!йнсга ПОЛЛ, як! сдночисно мзргь к!льх!сну, яч!сиу та

1фосуог,ош-чаеоаI 0Ц1а*и~Ц» блоки ршши. (ирьрх1чнлх

5 гтчза розв"язашш ввдач п 1рв;;$дал^ио-сI% ъови-I оброгя Ь4иршщ11 до обчноливзлышх структур шюбх1дно юсгьшга та*

ьшмога :

- за аналог1ов а »бйраподКЬшш. сгруктураш и 1рвШ дольна-и1тьов1 обчаславапыЛ структура поватй бути ун1варсвлыш№1, тобто алгоритм подвкыя даш« но залзякть в1д и зШсту 1 ви-значвн: 1 на етап! проектуванни;

п1рам1далыга-оIтьовI обчкояиьальн! структур;! повпы шдоаати у максимально стислому ! кодаваасшу ка-лщи ш<: иломвнтар»! чвстинн даши, як! одиочасно пасть МлькЮну та просторово-часои! оц}шш;

- з нагою пабудони п 1 рак 1 далыш-о 1 тюыз I оОчаалшалша! структура на лог 1ко-часовому " алгоритм1чному та структурному р! аних повинно даватись правило перэтворення групи дшоаш оломонт1в шчатконих данях;

- орган1аац1я обчкслоиь п1д ч&о раьл1зацП п1рам1дально-с1тьоао1 оОроОкн 1нформац11 повинна забозпачнти функц1ональну та схомэтвхн1чну однор!дн!сть та простоту;

- п1рам1далыю-с1тьова обробка 1г.формвцП повита р«ал1зу-вати принцип розпод!лу вкх1дних даних.

Г^ппа нрисинч^нм разробц! митоыатично I ты отрунтурно-функц!опально! шдолой Шрам1даяыю1 обробки 1нформац11.

В основу защюпонсгипнэго' методу п!рам1дально! обробка 1кформацМ покладало засМб паралальна! обробки даши:. Паралельна обробка л будь-яклх величин утворветься аа гл д1й, лн.1 повториться, да п - к!льк)сть груп однакових початкових виличин.Койш д1я июисчаа в сабо в1дд1лання значущо! загально! чаотиш, нкп виконувться за допомогов опарацИ вор!вняння. Дал! утьор»мться кратно ц!в! эагалыю! частини, причому кратн1сть

ьизначааться к!лы«1сты величин дано! дif. Kowa иастушш ды починааться з в!дд!лання значущих р!знвдь yotx величин в!дносна до загалыю! частики, що вяконуоться аа дапомогою опврьц11 пор!вняиня. Отримэнt р!зпкц1 в початков! ввличини цiв 1 -дМ. К1нц9вий результат утворюаться за дапомогою склядання кратких yolx т д!й.

Нехай пачаткова !нфармац!п дана у вигляд! числово! мнокини 1=Т\п, причому числу а^ а!дпов!дав лог!ко-часова фу.чкц!я

f(t,titrt).

t-t(, якцо t $ t{+ Tt

f(t,tt,Tt)'

(1)

О , яы*о t < tt ; t > t{+ ,

де t,t{ - в!дпов!дно поточна та початкэре значения часового

аргументу; Т{ - час юнування ; Tl - at .

Мзтематнчна модель п!рам!дально! обробки р1зних чисел, як1

подан! у вкгдяд! в1дпов1дких ЛЧФ, маа вигляд п . п

С ft(tt+Tt) - tt П - (t-1)] mtn<fH- (2)

f*1 k'TJn

.да /q-О , функц!я J(t,titTt) - Г( , яшдо t«t{+ T(, Tf<...<Tn ,

тШ/к- /t_fi - Tt - rt.f (3)

h=TJn

1з (3) одержано

Ein- (\-))} mln(fk- /t_f) .£T, (4)

й=Т7n <=f

Перший додчнок право! частини (2) в!дпов!доа першому кроку влгоритму. Д1йсно, нахай мноюшн елемонт!в Tt , О, rati бэруть участь у першому кро'Ч алгоритму, ( Тк ) * ( Тк~ Т()),

де T(f О, Tk- дан! числа, 2у О, k-TJn, М1н1мум обирпаться |з п

елемент1в, тобто на першому кроц! алгоритму одержано добутск

n-mlnZ^ n-mln(Tk- TQ) - n-mln(/k- fQ) k"TJn h~TJn

Даа того.ад'З реглану-га наступи 1 краки алгоритму, впровв;

кока шюлш .....,"Т1 , як! утворюаться за правилом

еломенти мноикни - цв ,числа, як!•розглядэгтьоя на (1+1)~оь криц!. Цв з р!зниця кокного.едеманта а наймашам вл-змвнтом дане множили. А само

На другой кроц1 алгоритму м!н!мум обиравгься !з (п-1) елемент!в тобто одерхузмэ дсбуток

(п-1)-МпС^ (п-1)-шШТк- Т^ = (п-1 )'П1п{/ч-Р.=?7п "

Отна, другому крону алгоритму в!дпаа!дае другие доданок (2).

1 так да л!. По 1ндукц1! доведено, цо (-ому кроку алгоритм и!дпоЕ1даа £-и1 доданок (2). За п крэк!в алгоритму пагрсмаднуеть ся сумн результат!в виду (■').

£&?&матичш> кодоль п!рам1двлыю! обробдг будь-яхих (-до поа-тссивться) дэнкх, як! задан 1 у вягляд! в!дпов!дних ЛЧФ, и я;

ЕКГЛЯД

п - («г1» т1п "г и -1> . (5)

-1-1 ЫгГТа

да гг. - к!лыс!сть гр^тг р!зккх чисел; п - номер, з якого почина-кться числа у /-1Я груп!; /-ТТт ; Т^ < . Аналог!чко поперед-иьому, ./-ему крону алгоритму пьралального додавання в!дпов!двб J-l•3. дэдпиок право! чватини (5).

ЗапропоноЕшглЯ аас!б 1Мрам1дыльао1 обробки !кформец!1, с;а в!даов!дас ма'тематичнШ мэдел! (5), аастосовувться для пара.м.ш;:;га додавання п оудь-нккх наличии тагам чином.

На ьхаци 1 1П (мал.1) иодвються п будь-яких величин,

як! задцють почптков! значения для . додавання. Додавання эд!йснг/тся зз п крок!в. На первому кроц! додавання в блоках .../¿п в!к когла! 1с пэчаткових величин п!дш!мветься нуль.який

¡/ал. I, Структурна CXtíi- il способу гч^ч.'П'ЛМрГ I !V>:\'l UJlílMH

1а

ииьисчьоя з олоку 3 и!дц!ле1шя загалыю 1 частини. Отрнмы! р!зкиц1, в даному вшщцку початков 1 валичшы, паралально д!вть I п входах на блок 4 1 утварюать п -кратну загальну частицу. I аагальна частила дор1внсз наймам 1й 1з початкових величин. I другому кроц! в блоках гп формуються р1зниц1 м!

гочатконими величинами, як! надходять з тих самих блок!в, аагальною частиною, цо була сформована на пвршому кроц!. Загальв чзстана другого крону так свда, як 1 на парному 1фОц1, формуетьс в блоц{ 3. Ця загальна частин'а у (п-р^) -кратному розм!р нагромвджуеться в блоц! 4 до п-кратно! загально! чаотики паряюг кроку, де -число нвЯманших однакових величин паршого кроку. той ка чао загальна чаотша другого краку в!да!кзвться е!, р!зкиць цього кроку на (п-р1а блоков та утворюа

початков! величини третьего кроку.

1-2

У звгвльному внпадку, на J-мy кроц1 1а попереда1х (п - Т

1-1 0

р!зниць на блоках 2р...,2п формуються (п - £ Р^.) р!зншу

0 1-1

( початкових величин для 1-го кроку ). Ц1 результата по (п - Е

входах д!ють на блок 4, да р^-число найменших однакових велдчкЕ й-го кроку,к-ТрИ. Загальна частгаа 1-го кроку формувться в блоц! 3, де в!дбувааться в1дц1лення звгально! частини !з (п - Е р^)

3 1-1

р13ШЩЬ. В блоц! 4 ВН8СЛ1Д0К д!1 13 блоку 3 утворювться (П - ^ Рр

кратна загальна часткна. Сгримана кратна нагромадауеться в блоц!

4 до отриманих на попереда!х кроках п-кратно1,Сп-ру;-кратно1.....

1-2

(п - £ рь) -кратно1 загвльних частив.

О

. На останньому ш-му кроц!-в блоц! 4 формувться к!нцевий

результат за допомогою додавання до ран1ше одержано! суш кратних т-1

(п - е рь;-кратно1 загально! частини.

о

Таким чином, к!шювкй результат виходить -за допомого!

1Ь

¡,згрим:!д-.'»шм кранюл ¿'С1х д1П. Шд чаи роелы. и ? {-..дм \у П01 на основ! оп&рацШ порШншшя та исулу аникаи прашщы;«;.! методична поярка в1дом;а засс<51и, нк! ошсшш! на викормс-шш! операцШ дн^орепц!га<аняя та л!чби, шршмлыю ефэктивд/сть аацч показана

па ня,п.2.

I

Л ~ додавшшн ЛЧ-5 аэ допо-могои опарацШ дифв-рашЛювшшя та д!чби; х - дадавешш ЛЧ5 за допо-могов ошращй яор!в~ няння та зсуву; 4> - алгебра 1 чне додаваиыя да за дспомогов опора-ц!й пор!ьпгшия та ьоуву

Кал.

прясвячвиа розробц! структурности Юиальли I ча иатематнчио! моделей п!рвн1дашк>-с!тьового методу обробки 1яфор;шП!• С1тьош1й метод вкиваеться в тому випадку. коли початкова 1нфэрмац!я задана у вигляд! сукугагаст! шюш ...,

«?;*,.....лз Ч-Щ-

л^ -к!льк!сть елемоцт1в мши . Ця 1нформац!я за с!тьоьим

методом перетворюсться тагош чином. В кохний !з наступит моман-т!в часу за поеними правила!.« утворюються нов! ¡.иожкга. Кокна з гая обробляеться за методом П01.

А саме, у момент часу ^ !з ооираеться 'будь-який

Lb

\'/ Í kA il'

¡лаг y Ot4 » ЙШЧ> KpaîlilUïb дор1ьнш rk l .

О 2 f , L,

Mj .^íiÚpdTEüpSuáTbCfi y ÜÜOJÜßiy |¿lUCjj

îâOhiùHÏ

tg ¡iMUi.iUltí

яравйжы

ч

lit- \ h Г 1 г tits ' -ï»

% - ДА К) - Ah ) - V ''-«7

f ч

a¡

n> tí

г \ Vf r '1 а

a шааят t3 ta Mj .¿^ойиравгьв« будь-якиЗ à[ut jj j

, .to О

taro

«pathlOTb доршвоа ] 3. У «шит t^ шоззма Hf -шро-

ïbopiûiïbûiî у шюгаиу а елсшлгша ■

„f

Íí^t

дГо,*] ' - V Д [(!,'] 1 t,« ri 1 hJ

У'з г '''и «Г

t^J)

К)

t.t.

У îiouah-r t^.. утшршться шюааа

ySJ-l

!<;к("Y I t/J J.í4,-i лг^ .if-t.fty 2p}j

До а процис яаляз ссЗое поршия етац olïtosai оОробкл lujopmjj, якай нвзиваахься поршим pi шеи.

На другому plan! у мокэнт îj утнорцзгься кнокша

^ ь ,t<

цоиэнт î2 1з tip.j обираоться Оудь-якнй одашит Д^/ ja¿

Добутск цього «ломонто на його

1

ni , t 2* f

кратШсть

%'Jr 1

лапав'

'йтовувтьсй. Дал! К.,., перзтворгяться вв котодз?: 1101 до

1.11

пусто! множини.

Пвретворешш множини ^ мае назву першого п1др!вня другого р!вня. На другому пЦф!вн! у момент утворгвться множина

*{ ^ИЗТ3} " К] '

яка первтворввться ав методом П01 до пуото! множини. На 1-ому п!др!вн! другого р!вня у момент утаорювтьоя мнокииа

гг-1 г хйг/г 1-1-, к,<*1...*г1-з\*г1'1у с 11 —г

Мг-1 "I г/М К^ ] Г Ы'4^'

.яка пврвтворювться за методом П01 до пусто! множини.

На трвгьому р!вн! початкова кнонина першого п!др1шш складаетьоя !з влемвнт1в другого р1вяя, як! обран! певюш способом. А сама, у момент утЕорюдться многнна

«з:. -{(у 1 ■ <у ы 1 ■ Ы •■

яка ператворюаться ёа методом П01, причому у момент t5 вапам"ято-• вувться добуток, (аЦ. 5'

. На 1-ому п!др!вн1 трэтього р!ння у момент *21+2 Утворваться

мновина

яка перетворюаться во методом П01 до пусто! мнояннн. Четвертой р!вввь почннввться у момаит :

пг ' п1

кЗ"1Г 1 *2Г\*7 2 *Ч

м<.-<■{1 уф 1 - К] • •

Ця кнокина пэратворювтьая ав методом П01, причоыу у момент вг

пам

'ятовуеться добуток ^'

Шдр1вн! (21-1)-нй та 21-ий четвертого р!вня почшашьоя

41*3

мо?зГ^+3та в^в^о «ор^ання« шожнн т

41+3 Г л^'/Г I, I *2ПЗ...*4П1-\*4иЗ -Н'?1 г 21*4ПЗ\

] .....У Ы ]

п1+1 п1

■му _] ■.....ум .

«4-М).

Ко?л:з з цих шоган царэтворЕаться за методом П01 до цуото шюейнп. Провес зек!ичуатъса, коля во! початков! мношне пэре твориться на пуст!. ■

С1тьоаий процес дозволяв ш^втаову 1е£орашц!я, задаву з О

вкгляд! Н, шозш обробигл таким чиноы. На шраоиу п!др!ш! кокиого р!вня, почннапчи з другого, запамвятовувться добуток п1

К .Л 31~1 • X/ (°£ 1 • Я™

^;-ого р!аня

ЧИ" Л

Гкм садам отримана с.тр^£турно-функц!ональна шда;а п!рам!дально-с!тьового методу :

~> ; , да - к!льк!сть р1ьшй.

Цатттпчня »»двлъ п!рам 1 далыю-о!тьоеого иэтоду базуатьоя на мзтематшлхШ молол1 п1рам!далъного катоду.. На паршсну р!вя! за ^атодоа П01 почвтхоз1 дан! пврэтворшться тагам чином :

М « Ы;Н» ксгн^З рядок матриц! 3! пзратворг-зтьоя

ип штолем П01 : |ац} —► ^ [а* - \~conet,

За допомогоо о!тьового <й7ткц}онаяьпога опоратора отрныано цатоиаггшу »юдоль ИС01 :

У чатвврт!й глав! дисэртацП провадело порIвнялькв шдеяа-йенпя алгоритму ПОI на ослов! опараЩЗ пар1ьнгаша та зоуву 1 в 1 ■•• доках 1слсс1в алгоритма на основ! операций дирарэкциизанлл та

Таноя у чэтвартШ глаз! вотчеиа зб!ш!сть п!рач!дольного пбчпслпзалького процасу залезло в!д закону роппод!лу дагаос !.н$ор-к£ц!8та« пол1в. Ип ссясв1 1н!т8Ц!Яйого иодедювпннл дасл1дкаиа р!вноШргшЯ, цориальккй та !ша! закош разпод'.лу випадаоБих

гэличан початкових дани?.. Дал! проведено пор!внялышй анол1з коз-«

Ф1ц1енту зб1кност1 п1рам!дального обчислюазлъкого процесу. Вавчено бпхш на ивидкють' зб!ш-юст1 обчислпв&лытах нроцао1з парашгрШ закону ,розпод!лу. Ллал!э павдкост! збГагост! показав, що для застосуваннп обчислювалышх процео1в у конкретно рзал!зацП нэоах1дно доел1дити д!апазои зм!ни коеф1ц!внту зб1з-пост1. Та:сиЯ п1дх!д досволяа конкрэтизувати моклил1сть обробки початкових дата а р!знши законами розпод!лу для пвених тин! в

jjLii4n.oii.iUL вадач.

У робот! ароблено Ёжш!рносш1й внал!в даох тшпв почоткових !т[ирмацШаи1 иол1и, а шгаваичиы та а ф!ксоашцш форматами.

Ла ооноа! уавгвльнаного влголог1ко-чвсово! обробки г!л-нл (над .13) проведено доыМджг;^* з01еност! п1раы!дального айчйадшальнага процесу для 1нфармац!йних пол!в а олавовчин та а ф1ксювшшг формате»®. У цьому план! досл1джшо впллв шбору початкових даних а р1сними законами розпод1лу п!д час реал1зац11 а1рам£дольного обчислювального процесу на з0!ен1сть останнього.

Ыал.З.

Показано, що п!д чао реал1зац!! п1рам!дельного обчислюваль-ного Гфоцвоу для во!х вхвчених у робот! вакон1в розпод!лу вх!дянх двнвх нвЯО!лью ефвкгавяо ва часом не коашому етап1 процесу обнра-ти ы!н1мальнжЯ влемент.

Хочу скористатися нагодою I висловити подяку моему науковоиу кар1вников1 д.т.н. профвсору Кожем"яц! В.П. та науковому консультантов t пров!дному науновому сп1вроб1тников! к.т.н. Тимчанку Л.1. за допомогу у ро<5от1.

Г0Л0ВН1 РЕЗУЛЬТАТ!! РОБОТИ

Голова! результата, як! одержан! в дисертад1йн!й робот!,так!:

1. Проведено класкф!кац!йний енвл!з проблекно-ор!внтоваша. ° метод ta обробки 1нформац11, ца дозволяв в 1днеоти аапропякогшний

спос1б п!рам1дально-о!тьово! обробки до нэйроподМншс метод!в.

2. Сформульовано вимоги, як! ставлятьоя до п!рам!дально-о1-тьовиг структур. На uta основ! назначен! мокливаст! заатосувшгкя способу п1рам1даяьно-о1тьово1 обробки !нформац!1.

3. Запропоновано ун!версалышй cnoolfl ! на йога основ! об-

i

чиашмзальн! аасобя п1рам!дально! обробки 1нформяц!1.

4. Розроблено мвгематичну модель п!рам!дольно! обробки !кфор~ мацИ.

б. Запропоновано головн! поняття ! сформульовано означетш п!рвм!д8льно-о1тьово! обробки !нформац!!, що дозволяв впврш подати цей процео у вигляд! п!рам!далъно-с1тьово! структура, к якШ паеднуеться.э одного боку, скнхронн!сть те дет0рм!нован!оть, а а 1ншого боку,- паралел!зм, !врарх!я.

6. Запропоновано та доел(давно структурно-функц!оналъну ыодель п1рэм!дально-с1тьово! обробки 1нформацП.

7. Експерементально доведено доц!льн!сть вккорястакня методу п!рам!дально! обробкя !нформац!1, заснопаного на ввстосувтш! операц!й пор 1бняшш та зеуву, як! за витрптвми чнеу вдв!ч! економ1чн1и! пор!вняно з опвряц1яни диферекц!вяпння те л!чби.

а. Проведена окспаримеиталышй ananla u t рам 1 дошлю 1 oüpod li4opwaitf I, проанал1эйВ8да ноеф1ц!ент afllsuocTl для 1нфаруац1йв шл!а з р1вшши законами роапод!лу.

1Ш(оан1 результата доол1даеш> аа такой дисертацй в1даора£ til у paöojr&x :

1. Фурдияк Н.Е.(Кролевец Н.Е.) О локально-слшршеыншс от бршйэшшх /ДАН СССР, » Б, вал.175,1967, о.1008-1011.

2. Â.O. Л II0I8I7 от 7ШЗЮ1984. Устройство для слоаанн Ковашжо В.П., Тимченко Л.И., Фурдияк Н.Е. /СССР/.

3. A.C. » III9035 от I5.06.IS34. Способ параллельное олсжо шш длительностей грушш временных интервалоа/КоЕэшжо В.П Тимчонко Л.И., Фурдияк Н.Е. /СССР/.

4. Ноквмяко В.П.,11лтротлили O.P..Тимченко Л.И..Фурдияк Н.Е Ыатоматическая модель параллельного сложения произвольна Еоличан / Сообщения АН ГСОР, Ä 2, 1985г., о.ЗББ-ЗБЭ.

Б. Фурдияк Н.Е. Особенности проведения оанятий в дасплайш класса с использованием оптовлектрокннх терминалов/ Всасовзн. о<. шшар " Оптоолактрошшэ устройства в приборостроении и информат! ке" Тбилиси - 1985 г.- с.286-288.

б. Разработка регулятора амплитудно-частотной характеристик о цифровым управлением для высококачественной битовой радиовле* тронной аппаратуры / Otvi3t. Винницкий политехнический институт. Рук.томи: Кскомяко В.П.'.Тимченко Л.И., исп. Фурдияк Н.Е.- M roc рог. OIÖ60I24703. инн. £ 02870020871, Винница - 1986 г.

7. Исследование и разработка схемы технических резаний ци$ pQBoro управления индикаторных устройств битовой F3A на баз алиментов оптоэлоктроникм / Отчйт. Винницкий политехнически институт.- Рук.темы:Коиомяко В.П.,Тимченко Л.И., исп.Фурдияк Н.Е - & ГОО.per. 0IB7OO93I98, шт. » 02880013442 - Винница - 1967 г.