автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.14, диссертация на тему:Разработка и исследование универсального машинного алгоритма системы многократного сжатия/развертывания дискретных данных и её имитационное моделирование

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА ИНСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ

1П Сг.»

С5Г О?

О

а_

иа ---

На правах рукописи УДК 681.3.0X6 :658. 012.011.56

СУЛЕЙМЛНОВ АКИФ ШАМИЛ оглы

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО МАШИННОГО АЛГОРИТМА СИСТЕМЫ МНОГОКРАТНОГО СЖАТИЯ/РАЗВЁРТЫВАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ ДАННЫХ И ЕЁ ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Специалы*эспь: 05.13.14 - Системы обработки информации'

и управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Баку - 1995

Работа пополнена на кафедре "ЭВМ и системы" Азербайджанского Технического Университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

академик Международной Академии информатизации АСКЕРОВ Т.М.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, ■ академик Международной Академии информатизации СМИРНОВ Ю.М., доктор технических наук АББАСОВ A.M.

Ведущая организация: Институт системного программирования . Российской Академии Наук

Защита состоится

1995 г. в

часов на

заседании специализированного Совета Н,004-21.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Институте Кибернетики Академик наук Азербайджана по аДре^у> 370141, г. Баку, ул. Ф.АгаеваЭ.

С диссертаций можно ознакомиться в библиотеке Института Кибернетики АНАаербайджана.

Автореферат разослан "

1995 г.

- Ученый секретарь специализированного Совета,

ОГ.НУСРАТОВ

ОЕШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. '/[нформационные ресурсы становятся

основным национальным богатством, а эффективность их промкалешой эксплуатации одним из определянцих факторзв уровня экономического развития страны. Несмотря на то. что емкость различного рода мпо--минаюцих устройств постоянно увеличивается, все равно с кг. ост.ьс?ся узким местом в периферийном оберудавании, т.к. одновременно , и с еще большей скорость» увеличиваются обтеш информации, подгекозив фиксации, обработке, передачи и хранению. Если рассмотреть структуру расходов на периферийное оборудование компьютеров даже начала 80-х годов, то обнарултм. что более 50?; - ов всех расходов падают на долга различного рода ааломинактщх устройств и носителей информации (Грзг Пейстрик. Как удвоить, а то и утроить емкость жесткого диска. PC Haaasine/Russion Edition, К 339Г:. г. 15-26). Болыгинство!прогнозов сходятся ка том. что к началу следующего столетия в Технически развитых странах основная масса информации будет храниться в безбумажном зяде в системах памяти компьютерных сетей. Поэтому, эффективность системы обгвботки информации во многом зэеисит от организации структуры физического хранения даннкх и рационального использования ре.урсов вычислительной системы. Одним из существенных путей повышения эффективности функционирования таких систем (вообще систем хранения, обработки и передачи данных> является разработка и применение современных методов и средств сжатия и однозначного развертывания дискретных даннкх. Вообще на современном этапе развития информационных технологий и рыночной экономики проблема сжатия данных является актуальной, т.к. путем разработки и применения соответствующих программно-аппаратных средств может быть успешно Грешен ряд важ-■ нейпмх задач, а именно:

-повышение эффективности использования ресурсов системы накопления, хранения к передачи данных <.памятей, коммуникационных каналов, сетевого оборудования и т.д.);

-увеличения надежности и секретности хранения и передачи данных:

-повышение релевантности поиска дашгых.

Вот некоторые области возможно сире кого лрик:;иекял ск.<?ия

дашя«- oküiomü централизованной л к.слредаяеншй со работки" данных: техника связи-, метода обнардоотя и исправления oöc.öok в системах хранения а передачи данных; микропроцессорные системы-, книгохранилища; 6али дан:шх . базы знаний и др.

Известии и* широко применяются р. персональных компьютерах сродства сжатия без пстерь диалоговые-¡тр., утилиты Ars, piu-j,lha, PKZIP Я ДР; фоновые - нлр. , Double Disk, SuperStor, Stacker И сопроцессор stacker at/ig и др.), даалдгозые и автоматические методы сжатия данных с некоторыми потерями. Эти средства, в основном, чисто программные продукты хороши для применения в локальных диалоговых системах, но не совсем пригодны для универсального, применения в системах накопления, хранена и передачи данных общего (коллективного1; использования. Они в некоторой «тепени удовлетворяют требованиям эффективности и обратимости, однако свойством массовости, даже в пределах сжатия файлов одного и того же типа, в определенной степени обладает только некоторые. Отмеченное является существенный недостатком и. в основном, по этой причине для глобального применения сжатия в системах накопления, хранения, обработки и передачи . данных недостаточно разрабатываются сколь-нибудь яроблеыно-ориен?ирошн: ные аппаратно-программные средства, а тем более средства общего назначения. Наряду со средствами сжатия • данных указанного тина необходимо иметь и такие, которые основывались бы на использовании или статистических. им структурно-пространственных. или же определенных комплексных характеристиках языка и (или; структуры первичного (или промежуточного) представления данных, т.к. они порождают универсальные методы.

В0свяаи с этим представляется актуальным разработка и исследование универсального машийного алгоритма системы многократно сжатия диск])Отиых донных, отличающегося свойствами эффективности, обратимости и массовости.

Работа выполнялась согласно комплексно-целевой программе "Создание и вшдрение микропроцессорной техники в народное хозяйство Аз&рбайджанекой Республики" по теме "Микропроцессорно-прог-рпмынне средства, лошвония »ффьктивност!; использования ресурсов выделительных комплексов, систем и еот*Я" < регистрационной н ¿шэдояга** на ioat-u-aß г.г. и lysi-ioes г.г.

Цель работы. Основная цель данной работы состоит в-синтезе универсальных алгоритмов сжатия данных и соотдатствущих программно - аппаратных срздстз, позволящих применять их с достаточной эффективностью в более широком спектро. Основными задачами, подлежащими решению для достижения указанной цели язля-

ются:

1. Исследование методов сжатия данных, основанных нз вероятностно-статистических характеристиках машинного, представления информации при выборе оптимального с с точки зрения минимизация сродного ,■значения числа элементарных сигналов, приходящихся на ОГЯУ букву первичного сообщения) алфавита сжатия, определяемого в соответствии с локальный! статистическими параметра?® исходного двоичного кортежа.■ Определение типовых процедур обработки при сиатки/развертывании данных. с целью синтеза типовых модулей обцого малинного алгоритма преобразований, удобного для аппаратно-программной реализации.

Л. Исследование вопросов, связанных с. не равновероятностном кодовых осезнзченйй. получаемых при сгатии и разработка машинных алгоритмов и технических приемов снятия этих вопросов при аппаратно-программной реализации ептид/дерг-вртывания данных.

3. Разработка быстрых машинных алгоритмов определения и фиксации легальных статистических характеристик кортежей к. анализ возможностей их аппаратно-программной реализации.

4.■Машинное имитационное моделирование процессов функционирования типовых модулей основных блоков и узлов системы сжатия/раз-вертнвания данных при выполнении различных методов (алгоритмов^ пряного и обратного преобразований. Анализ результатов имитационного моделирования, синтез общего машинного алгоритма и системы зго реализации на базе типовых модулей,

5. 'Разработка технологии обработки данных с применением, аппаратно-программных средств сжатия/развертывания.

6. Разработка основ; нх аспектов построения и использования системы сяатия/развертнвания данных. ч

Методы исследований. Методы исследований базируются на ^пользовании аппарата теории множеств, математической статистики г, логики, схемотехники и синтеза цифровых автоматов. При эазработке аппаратко- программных средств сжатня/разверткзагсш

- о -

дани« иогольаоЕзно имитационно* моделкховашкч для- чего разработан лак<л программ имитационного моделирования с соотеот-ствукцвй библиотекой имитационного юделировзнкя типовых Фуш:циналь»нх блоков на базе алгоритмического язика Турбо Си. Уш-ввр сальный машинный алгоритм сиатия/развертнсапия данных смоделирован программой, составленной на языке assembler ibïi pc/at.

Научная новизна.

1. МсследовашГметодн сжатия данных, основанные на применении концепции логических шкал позиционного кодирования (ЛЙПК) и проанализированы полученные результаты, с точки зрения возможностей

синтеза относительно универсального алгоритма и соответствующих аппаратно-программных средств модульного типа для обработки данных, представленных в машинном коде с использованием^ переменного щага квантования ( кванты сжатия переменной длины). Основными характерными особенностями универсализации исследованных методов является : использование вероятностно-статистических характеристик, алфавита снатия; варьирование длиной шага квантования.что открывает значительные возможности в расширении диапазона выбора эффективного алфавита сжатия; используя механизм ЛЩ1К возможность выполнения декомпозиции исходного файла на эффективные, с точки зрения сжатия, подфайлы; адаптивность алгоритмов сжатия, которая достигается путем использования механизма ЛШПК, квантов переменной длины, паспортизации файлов и теговых (самоопределяемых) структур организации сжатых образов, обеспечивающих их обратимость; применение .многократного сжатия данных в глубину.

2. Предложена новая концепция динамического машинного определения; локальных вероятностно-статистических характеристик свгмйн?й сжатия параллельно с квантованием исследуемого-сегмента и формированием булевой матрицы распределения букв алфавита сна?ия по длине сегмента, соответствующего текущему значению кванта. Раз- - '.. работаны параллельные алгоритмы функционирования соответствующих блоков.

3. Синтезирован интегрированный универсальный алгоритм сжатия/ развертывания данных.и разработаны оригинальные машинные алгоритмы функцио1йгроваган\специализи1ююнных модулей обработки данных, а именно: квантован»^ двоичной стохастической последовательности переменным шнгом квантования и получения статистических днннх ,

быстрого упорядочения статистических данных смногора&радкых двоичных чисел) путем оригинального преобразования идентификатора счетчика в соответствующий унитарный код его содержимого (используя возможности совместного функционирования блоков "выделение старшей единицы", "ден.'ифрятор", "шифратор" и "мультиплексор"); формирования матриц ЛЕПК оригинальным применением счетчика "бега-щая единица" и тегов сжатых образов данных.

4. Разработаны модули параллельных алгоритмов преобразования данных и произведено их имитационное моделирование.Составлен пакет программ имитационного моделирования со своей библиотекой типовых модулей.

5. Предложена технология обработки данных с использованием уни версальнкх средств многократного сжатия/развертывания в системах фиксации, хранения и передачи данных. Составлена программа моделирования универсального алгоритма сжатия.

Практическая ценность и внедрение результатов работы. ! ~ ""

Разработанный универсальный машинный алгоритм в качестве программного средства жжет применяться в персональных компьютерах (автономно или в сетях) для сжатия/развертывания либгас типов данных с целью повышения емкостей дискет, винчестеров и узловых буферных устройств сете.1. а так асе скорости и надежности передачи данных.'

Разработанная система униве.рсального многократного сжатия/ рзгвертывзния данных по результатам -имитационного моделирования показала свою работоспособность и эффективность, при ее аппаратно-программной реализации она может применяться в любых системах хранения. обработки и передачи данных..

Программные средства применены в узловых сетях Азербайджан-, ской - Республики (отдел Автоматизированных систем управления Акаде;лии Наук Республики): Европейская Академическая и Исследовательская сеть сеакк ): 1нтекиет. В результате применения программ имитационного моделирования Еыбраны наиболее эффективные режимы сжатия данных в каналах ука'.акнных сетей, а разработанные интегрированные средства многократного сжзткя/развертыва.чия данных для аппаратно-программной реализации (Акт и'олргккя приводится в дтгссвргчпиок;:сЛ работе).

- 3 -

Длрпбацв* работы. Олнэкод рв?ул1таты дассертацкошой работы Лил; йЖгжеи« и обсуждены на:

-научней конференции аспирантов Азербайджанской Республик;!

• (1986, 1ЭЗЗ

-республиканском совввдшш-семинаре "Создание и внедрение в народное хозяйство республики микропроцессорных средств и систем" (1984 Г.):

-всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы создания и использования мини- и микро-ЭБМ (Вильнюс. Москва, 1Э85 г.);

-научно-методических конференциях лрофессорско- прелодаватель-.сшго состава АзТУ (1988-1994 гг.);

-научном семинаре Института Кибернетики АН Азербайджанской Республгаси.

Публикация. Основные результаты изложены в 8 научных работах (из нйГг~1С®о&1 находятся в печати)

Структура и объом работы. Диссертационная работа состоит из

»ведения. трах глав, заключения, списка литературы (71 наименований) и-приложения. Основное содержание работы изложено на 193

страницах, включая 41 рисунков и 4 таблиц. /

Содержание работы

Во ввидеши вкратце обоснована актуальность исследований. сформулирована основная цель работы и дано краткое содержание отдельных глав ■диссертации.

В первой главе описывается состояние проблемы сжатия данных, излагаютсяГёё"основные прикладные аспекты и обосновывается актуальность задачи исследования. Наиболее распространенные в настоящее вцчмя средства сиатия/развертывания данных, применяемые в персональных компьютерах. разделяются на диалоговые и автома?и-ческие ев основном программные продукты). Утилит диалогового ' сжатия вызывается из командной строки и в результате его выполнения один пли несколько файлов "сворачиваются" в один уплотненный файл. Утилит автоматического сжатия данных (программа сжатия в реальном времени 1 работает в фоновом режиме, обрабатывая файлы, при обращении к нему абсолютно незаметно для пользователя, и что более вахда. для \>перационнсй системы. Диалоговые средства, в осксьецим. ф^жционийпчт в соответствии с алгоритмом Лемпеля-Зива

«да же его различных модификаций, в которых одинакова© послелога-»©•шюсти символов различными способами заменяются их волт короткими обозначениями. Э.ти алгоритмы привязаны к первичному языку у, формату представления сообщения (нпр., тексту), чт» приводит к определенным ограничениям б многократном применен® сжатия.Утилиты ароматического сжатия данных создают дополните-даное свободное зространство на дисках во взаимодействии алгоритмов сжатия с ?5®воторыш лазейками в "законах соз".

Вообще, реализация процедур устранения естественной избыточности в сообщениях, за редким исключением, пока не найдены. Кестзционарннй характер реальных сообщений, недостаточность апри-. орных сведений о физических процессах, информация о которых интересует потребителя и др. аналогичные причины вызывают особенно большие трудности в резании ук&занной проблемы. Это и породило большое число теоретических и экспериментальных исследований, которые позволяют во многих практических случаях решать • отдельные задачи сжатия данных. Для практического применения особенно актуальной з настоящее время становятся проблема сжатия двоично-кодированных ' данных. Соответствующие методы должны удовлетворять требованиям-, достаточная эффективность: обратимость: массовость. Большинство известных и исследованных методов сжатия в некоторой степени удовлетворяют первым двум требова.ащ. Однако свойством массовости обладают не все методы сжатия.

В.работе сделана попытка создать систему классификации наиболее распространенных методов сжатия. Далее они исследованы и определены функциональные классы (или. подклассы), которые могут содержать методы, применимые в качестве базовых для синтеза сколь-нибудь универсальных методов сжатия. В результате проведенных исследований и сопоставительного анализа полученных результатов сформулированы основные требования, которым должны соответствовать методы сжатия, пригодные для' использования в системах обработки и ;ередачи информации общего назначения (создание аппаратно-программных средств):

1. Алфавит первичного представления данных М долзен быть двоичным. формат представлент'я -данных не структурируется, а преобразуемая 'стохастическая ■ битовая последовательность представляется в виде двоичного кортеяа М0. т.е.

- IB

M = {а,1}.

к0 = x2, x3. ..., v,

xt € M. i = l,q.

(1)

2. Метода сжатия доданы основываться на Еероятностно-статие-тических закономерностях, т.к. они являются-наиболее эффективным и здесь существенную роль играет теоретико-вероятностное среднее значение числа елементарных сигналов, приходящихся на одну букву ¿ообщения, определяемое в соответствии с реальными статистическими характеристиками обрабатываемого На основе квантования М0

переменным шагом в необходимо так структурировать его, чтобы (logn-H) имел максимальное значение (п- количество разнообразных квантов длины ш, т.е. п = 2ю, н- энтропия одной буквы). Полученный алфавит будет аффективным алфавитом саатия А0(п).

0. Т.к. в методах указанного типа интенсивно будут использоваться операции, связанные с выполнением процедуры ощеделения локальной статистики исходного кортежа, то необходимо разработать эффективный алгоритм ее реализации с минимальным временем tCTM>.

4. Сжатий с преобразованный) кортеж должен иметь структуру, которая снимет проблемы. связанные: с переменной длиной побеждаемого кода; с формированием таблиц соответствия (trar.siat.i-. он table); с увеличением подлежащих хранению таблиц соответствий.

5. Методы должны бить универсальными, аффективно реализуемыми аппаратно-программными средствами и отличаться массовостью применения, икая удовлетворительные временные характеристики сжатая (t„w) и развертывания (t11=,rj_ ). с

Хроме того, в главе сформулированы основные требования, предъявляемые: к организации исходных фнйлоь сжатия (организация их в виде '-амоопридоляемых данных,использование приьцшнщ стековой памяти и т.д.); к средствам и' применяемым способам контроля .выполнения типовых процедур сжатил/развнртнг ания; к дополнительным специализированным средствам обработки данных.в ьаьисимо^.та от скости применения сжатой инфляции: к чишиым модулям обработки

ДШШХ .

к<>ицв главк, из <».-л>.:и< сФ^рмулирокчнних №мшнкедшх

требований, определены основные задачи исследования и разработок,;, . • .< .

Вторая глава посвящена анализу й исслвдованте изтеаав сжатия " . данных, основанных на применении концепшш язгичееюп .«кал '.<п©№» точного кодирования (И), т.к. они наиболее полно отвечают • тем ....' требованиям, которые были сформулировали в предыдущей гдавй. . Эти . метода названы методами rx- преобразования. Они основываются на применении локальных статистических характеристик алфавита платил. В качестве алфавита могут быть применены как одиночные буквы (символы), так и их различные соединения (кванты сшгт переменной длины). ЛШПК дает возможность произвести декомтомгага» фай из на определенное число эффективных (с точки зрения сжатия) по^флй.яов дополнительно увеличивается сто лень нерасшифруемостм-секретности даннгоо. Исследованы и модифицированы конкретно два метода юс-пре-ойразованил: преобразование приводится путем последовательного исключения из обрэбзтш**»мого сегмента поотвйгствуших букв с Фиксацией их позиции автономными ЛШПК. снабженными собственными тагами (PP0S-.преобразование): сжатие производится путем вндел§ния и фиксации {посредством ЛШК позиций групп букв. обладающих эффективней, с точки зрения применяемого метода сжатия, статистикой (RGRUp- преобразование). Произведен анализ указанных методов с целью выделения типоекх процедур обработки и синтеза интегрированного универсального алгоритма Интегрированная математическая моде.)» обоих методов состоит из следующего.

Обозначил' непрерывную конечную последовательность бито? длиной г через т_ <шаг квантования) и выберем кортеж (1) так. чтобы' -'-¿Vi

= ч /п было бы целым числом для все* значений в,. После квантования (1) шагом в„ получим

I (m ) (m„) (m ) (m >

Мр(Пг) = <и, 3 . мг Н3 - , .... Мк_2 > ■ (2) .

I '

-Предположим, чо какие - то компоненты М0(и„> отля«яются ■ определенным свойством и их необходимо- выделить. Множество -этих компонент обозначим через .\1<,)(ю„). ^огда

ЛГЗПК <»,> = <а<1Т), с^'0, л<3%) ■ ■•

I <в> )

пр.^ И, - а >; J -- 1, 2, 3,

(га,) (*) 1, если М " € А < > > (1) _ 1 л

а

■•«Г >'

... ,к

(и ) <Т) 0. если 2 { А

Один и тот же Кортеа может квантоваться (г-1) различными квантами и получить столько же алфавитов сжатия со своими статистиками, обозначим конкретную букву определенного алфавита

0. 1.

№

(2 "-1) Н

сжатия через =

а* € Естественно, ч¥о конкретный двоичный кортеж, при кван-

тошгош шагом может содержать не все разнообразные буквы

{3., .(в ) и локальная частота их встречаемости будет для каждого

3 » > Я* ш

алфавита разной. Частоту буквы обозначим через

(далее длн простоты и указывать нз будем). Тогда, после квантования М0 шагом , обрьйуются следумсще последовательности (после упорядочения):

1) Г; > V > ■ л\

V V ... 33 с (4>

1' "2' {0. 3, 2, .. . , (2 " - 1)

Для йрое- преобразования общая длина преобразованного сегмей-та будет

Фи

Р-г

где р- типность конкретного сегмента, вщйжение в первой скобке оиределнетчобиую длину полученных ЛИК (формируется согласно <3> и (4)). а выражение во второй скобке соответствует длина тега. Эффективность определяется слалущим образом:

(ироз) 4проз

я 1

(вто

к

ср

Для яойор- преобразования из (4) слева выбирается группа букв (ОСТР), куда входят букв так. чтобы

ф кр '

где т^^является критической суммарной частотой.определяемой

следугам образом

с к) V--

кр "V. ' .

т)

к (о,-- 2),

где д.лина тега.

При удовлетворении данного условия рсрчр- преобразование зф-•}^ктивна. Из (2) рчддлягтся буквы группн оняр посредством Л>ШК

Л(ОКи|)

. г,. Г,.....гк ••

[1. если 6, я онпр,

I,

(5)

(1)

5о -

р. если П ^ Одновременно формируются элементы кортежа

'•'V уз.....уКг ■

1

. ес.пи г{ = в,

г(?20, если г( - 1.

^ - с<ь,, ьг.....ьк>п}; п = И. 1. 2. ..

[П, 1}

-1) и

(6)

Г; ^-лудца!* такого .ф^ч^язорания получим

- о. л:п'ч!г), г',"':. .. 4 г: - т^,-.

05.1 метода характеризуются тем, что полученные сжатие Ьбраам повторно могут быть преобразованы этпии же методами при выпо.шагай условий аффыдашности преобразования на каждом этапе. Выявлены rja -'бования, ярцдъявомашм к машинным алгоритмам функционирования отдельных модулей.

Процедура статистического анализа файла и упорядочения полученных данных характеризуется следующими особенностями-, так как применяется переменная длина шага квантования, то длина сжимаемого файла в битах должна быть нацело делимой на te значения n^t вероятность 'получения максимальной эффективности от сжатия значительно увеличивается с увеличением длины шага квантования; при больших значениях ш„ увеличиваются количества разных алфавитов сжатия и требуемый объем памяти для хранения букв и полученных статистических данных.; с увеличением л, увеличиваются 1 значения параметров машинного алгоритма (количество регистров, счетчиков, операторов сравнения при упорядочении букв). Следовательно, должны рассматриваться все перечисленные особенности в комплексе для принятия компромиссного решения.

Выделение квантов «,_„ поизводится последовательно квант за квантом. При этом^необходимо решить вопросы, связанные с шириной выборки и длиной выбираемого кванта. Максимальное количество

ш,

циклов сравнения для одного значения moí:ht быть 2 а общее

п

количество циклов для обрнбс-тки одного файла будет Ccj)-Kv*2 Тогда для получения упорядоченных ш^лодолательностей (4) требуемое количество циклов будит 0„yc> "Gync.p ,со.|> ' Овинный алгоритм должен 1«з$а(\'ш«ват1.ся в соответствии с миюмизАЦива значения Спос

RP0S-преобразование состоит из следующих оснонш. «роцедур: выбора0 очередного кьата «з с.егмента обработки; ■ «дошмвнив выбранного кванта с эталонными ккштами; ©эрмирош-.нио ЛШИК-. gojaiS-рованме выходных данных <тега, массива кимл/.

Время выполнения алгоритма в основном линейно зависит от длины oópi.jít..«¡аемого сегмента и .для достижения определенной производительности необходимо применять метода параллельной обработки исходных квантов.

Процедура ф^рмиювчния ЛШШ; ши.'-«нлотся для каждого неповтор)(ше1Ч)с-я юЦнта исходного сегмента смаи-'шально может быть 2е ¡¡¡кал лер1;М;,-нной дЛншп. Длина каждой лнш зависит от статистики п;^ды,цуи;ий буквы. Следовательно, дли организации пастельного

Формирования Ж необходимо .учитывать, что предблоком для .каждого блока формирования будет расчетный блок определения длин ./¡ИЛИ. Обшре количество б.ююв формирования ШШ будет {£'"-;>.

Для формирования выходных данных рроэ-преобразования целесообразно применять стековые структуры организации памяти. Здесь особое место нанимав? подпроцедура формирования тега.

Г!0!(иг-1!11еобр'1зорание состоит приблизител: то из аналогичных с ргоз-преооразованием модулей. Основная разница состоит в том, что дополнительно к'ЛЗПЖ (одна шила (Б)) формируется кортеж (Сь

Дасрг выявлены общ*"? требования, лредютляемне к лроггймшнм и программно-аппаратный сгздткш гязтия.'рнзвертнваки* данных', ра-ботзшщчх на основе интегрированного универсального алгоритма. По критерию »ффектирноети скатия средства разделены на дна класса: средства, обеспечивающие максима ль ну*» степень сжатия с рааможно большей производительности; средств*, обеспечштидае определенную степень сжатия сне ниже некоторого порот''даго значения'/, но с обязатйлы^к удовлетворением требования максимального бнстродейст-

ЕИЯ. ,

Вели' »з средствах первого кдаеез исполк»у»тся только программные продукта, то они занимают большой -объем памяти, состоят из больЕого количества модулой и отличаются сложным алгоритмом обмена программными модулями между различными уровнями па-млтей. Пр;[ ртом цела,с*>""'газно использовать параллельные алгоритмы, и с этой точки з)|?ни>1 предлагается м»год декомпозиции файлов, используя статистически^ данные, на более эффективные подфайлн с применением ЛШПК. Каждый образуемый лодфайл как бы максимально адаптируется к наиболее подходящему алгоритму сжатия, а Есе ггодфайлы лодррргаются параллельной обработке. Естественно, при этом может успешно применяться мультизадачный режим.

При использовании аппаратно-программных средств аппаратные расходы лимитируются .¡роизводительностью системы в целом и эффективностью сжатия. Такая система будет отличаться большим аппаратным расходом, наличием разнообразных- специализированных модулей сжатия/развертывания и в некоторой степени сложным алгоритмом их'коммутации.

.Для интегрированного алгоритма процедуру определения статистических характеристик необходимо выполнить яггоночно. При этом влагайте 1 два дегпант* его реализации (р'-'с- производить

квантование всего сегмента для одного значения и накопить статистические данные для всех букв, а затем упорядочить накопленные данные (блоки А, В! и С): производить квантование сегмента, но одновременно формировать массив Ш (блоки А, ВЗ и В2. С). Если указанная процедура выполняется чисто щюграммно и временное ограничение на процесс сжатия отсутствует, то один и тот же программный модуль может последовательно выполняться для всех значений ш„. Тогда, если для одного кванта п„ условное машинное время выполнения.алгоритма обозначим через t , то для обработки одного сегмента потребуется т -к

г г. в

единц > времени. Для всех значений ю„, потребуется тнрог " ^

единиц > времени. Если жи использовать параллельный мультизадачный режим,

то для обработки одного сегмента потребуется

т' '' = т

4 прог . гпип

тактов машинного времени, т.к. ири а г получается магссималъ-ной ко личестю квантов. При этом намного повышается производительность интегрированного алгоритма.

При аппаратно-программной реализации интегрированного алГо ритма целесообразно разработать отдельные модули сжатия для каждо го ш„. Тогда все модули могут }«ботать параллельно. При атом получится максимальная производительность.

Разработан алгоритм формирования ЛШШС буквы (3,. .(ш. . с использованием счетчика ' оегащая единица" < БОЧ). . ■ ЛШПК ЭЯг)(®2) := ЛШПК Э (а} V БПч;

С

БСч := Сдв АП (1)БСЧ,

где совпавший с определенной эталонной буквой код

текущего кванта. Таким образом, параллельно с накоплением статистических данных .формируются «дшиние Далее иа данных ЛШПК

{орМйрумг.Я ДЩГ^РОЗ - И .КОНЧР-г Преоб1И:«.1иН1Ш при ПОМОЩИ ПРОСТЫХ А'ГИЧеч'КИХ операций, И. ОХЙИН ЕДИНИЧНОГО Градусника »быстрого ПОД-

<-чс м оЛшего кодачйлтга водшчнмх дослали ь миле>.

ТОНКИЙ «.ПГОЬИГМ RÜ ПучлЛрн^иЫШЫ Л IM ОДНОЙ ЬЬТЬИ < д > j « -1 и 'ТКИ.

Разработан алгоритм быстрого упорядочения букв алфавита сжатия в соответствии с фактическими частотами их встречаемости з сегменте посредством использования функциональных возможностей схем: выделение старшей единицы в слове; шифратор; п* шифратор-, мультиплексор.

Таким образом.разработаны машинные алгоритмы функционирования всех типовых процедур обработки, входящих в систему сжатия/развертывания данных.

В третьей главе разработаны типовые модули системы сжатия/раз-вертнвания дискретных данных, функционирующих но базе интегрированного универсального алгоритма. При этом использованы результаты анализа работы чисто программных средств с цзлью возможного устранения циклических и иных совместимых операций для повышения производитель лоти системы в целом.

Разработан модуль квантования стохастический двоичной последовательности с переменным шагом квантования без наруи&ния синхронного непрерывного поступления битов из канала передачи данных. Для этого в схему включены 2ш„ - разрядные входной и буферный регистры, которые попеременно содернат кванты обработки. При этом используется принцип совмещения операций и снимается ограничение, налагаемое нз выбор длины сжимаемого сегмента (делимость длины сегмента на все значения шага квантовашш без остатков). После выделения кванта в данном модуле (У1) необходимо:- определить значение конкретного п„- кванта, т.е. буквы J8f (блок компараторов 1С0ИР(о„); добавить единицу в соответствующий счетчик из системы счетчиков ОСТР, подсчета частоты встречаемости буквы и скорректировать содержимое регистра индикации счетчиков rgiüdi, т.е. занести единицу в соответствумций триггер TPt занятости счетчика СТ0{; сформировать адрес, (фактически код буквы Pt длиной п„ бит) CT0t, из которого содержимое <<ст0{> «. r)(Pt)> будет передаваться в мультиплексор данных, как частота встречаемости буквы сформировать упорядоченную последовательность фактических букв алфавита сжатия., содержащихся в текущем сегменте по частоте их встречаемости.

Разработан оригинальный алгоритм быстрого упорядочения букв в соответствии с частотами их встречаемости в сегменте. Пришуитшаль-кнм являзч-ся то, что по адресу счетчика (т.е.кода ятвдажной óvkpk) его содержимой передается в сгкчщялмюй шифратор. Рлтеад унитарный

кпд ни кы:оде этого шифратор« соотьетствует частоте рстречаемости данной букв». Для этого используется цепочка, состоящая из счетчик-дешифг«гор- шфратор-вндллвние старшей единицы слова-мультиплексор-дешифратор- шифратор. Упорядоченная последовательность запоминается в оте.ковой памяти типа lifo. В результате не только упорядочивается конечная последовательность многоразрядных чисел, но и ощяделяются конкретные объекты (буквы), которые характеризуется этими значениями. Нлр., если объектов чисел так же .8 (они • могут принимать значения в пределах от 1 до 512). то на их упорядочение потусуется гсегч) 4Й такта машинного вымени.

Разработан интепщюианный модуль сжатия, отличающийся рас-п<ч1вллеливакием многих операций по формированию различных ЛШПК с использованием счетчика "бегающая единица".

Разработан микропроцессорный модуль определемя эффективного метода (алгоритма) преобразования и модуль однозначного развертывания ожнтнх образов сегментов..о использованием схем дозаторов.

В &"'ОЙ же глдье разработаны ллгори 1'мн ими рационного моделирования отдельных функционалышх модулей и лроиавнд*на их стыковка. Анализ результатов имитационного мод*лик'Шния лохаяьл полную 1'оботоепигобностъ и ьф1'ек'гяв)!ооть разработанной системы, а так же доьазп.ч щлни.чьность едел.чнннх гыюдов из анализ ьнб;инннх методов 'сжатия'. Нпр. . в результате и'митяцц.-щноп. »>цл лирокания был прзизг-^ден /ночнг щкимотлит«- чьности ы..,чуля саггия при в„= й скяти« снгменч'г] длиной в4 JöV'iiJT iij«- H:.водится ч, !(!?••> г>.й и Мгц.

; ««jwtHiTHHii nj-n'u'jiaMMH лмит iHnniiHi'ГС' икделирог' «нал прод.покзн-ной системы сжатия и ¡.импорт im ¡ним дискретных данных, т.к. система сложная и невозможно аналитическим моднлщчтнивм онннить ее основные хадокгерю-.тики. Каждый тноь-ft модуль сигтемн разбит нп злементирные блоки с учетом гмдездгмдоти выполняемая отдельным блоком функции (функциональная иым.тнпсть). Описаны законы функционирования каждого алеминта объекта и сл.язи м»-аду ними 'схс-ма с диск{отними событиями), Работа с имитаци. .нн> -Я модуль» заключается в поведении имит!Н ¡ионного эксперимента,, lTi-и атом щк>1№сс функционирования системы но нргмени и1ч.жд.-,ггк>|ж'-ге* с п'-.ОЛг:.лог."1~-чль-1юсты0 событий, 11и<!ШКа»»цих в систом* f, соответствии с .-"i.'jkohv'w-iib ностямн ее функционирования. Динимичиский п!»н!еее и «плели истекает в так lüiMHiwwM- >м с истинном ь|»-м--ни. ГЦ и аюм i:*p>tt.4ivi ск»«».«-HOru Р^МгНИ, *f..>V-»ll!pi7t'y!(1 |«Ш1УЖ ьремл, .••.,! а "Äiavi-

Нии" по времени от события к событию. Считается, что в промежутках времени между событиями в модели изменений не происходит. Программы имитации работы блоков запускаются последовательно, в соответствии с алгоритмом функционирования модуля. При этом бнчи обнаружены и устранены ряд существенных неточностей проектирования, была сбалансирована производительность отдельных элементов и прослежена динамика и взаимосвязанность выполняемых событий во времени. Основные модули следующие: модуль квантования битовой последовательности переменным шагом квантования и подсчет частот встречаемости квантов; модуль сортировки типовых квантов по убыванию частот их встречаемости; модуль формирования ЛШТК; модуль перокодировш выделенных с форг.мрованием соответствующих ЛШПК; модуль опредедачтя мякинного алгоритма сжатия в соответствии с фактическими значениями частот встречаемости тшюенх квантов и критериев адфектиьности; модуль распеделения развернутых квантов по длине сагитта в соответствии со значениями последовательных разрядов ЛйПК. Программы разработаны на языке Турбо Си для ПК твк рс/ат.

- 21 -Заключение

1. Исследодан и произведен сопостарительнвй анализ наиболее $м\"-п1к\сф{ян*)нннх ь персональных компьютерах методов сжатия ганнкх, Джимов их работы и функциональных возможностей. Показано, что большинство программ с утилит > сжатия отличаются тем, что они в основном применяются для увеличения емкости дисков. При этом наиболее распространен'; программы- упаковщики, работающие в фоновом , режиме и основанные на рационализации ооз-оьских методов физического хранения данных на носителях, и программы сжатия данных (архиваторы;, которые используют специальные технические приемн, ра-ботвмрю на основе строгих математических алгоритмов б основном типа Лемнеля-Зигл. В результате анализа атих методов и средств показано, что кажд-.:я из них является в некоторой степени специализированной и не в полной степени подходит для более широкого и универсального применения. Они должны применяться и достаточно эффективно на начальном этапе обработки данных ( в проблемно-ориенти1юьанных автоматизированных рабочих местах, портативных компьютерах и в компьютерах блокнотного типа и т.д.). Но з специализированных и общего назначения распределенных вычислительных системах и сетях применение, в определенной степени универсальных методов ( алгоритмов ) сжатия и развертывания данных, а гак же, не «л роенных на их основе . яппар.мтно-прогр«ммных средств дают более широкие возможности по увеличению качественных и количественных показателей их функционирования.

2. Ощеделены основные требования. предъявляемые к универсальным методам сжатия данных и их характеристикам, к аппаратно-программным средствам реализации. этих методов, н так же к соррв-

. манной технологии организации и функционирования систем обработки информации с применением программных, шшаратно - программных средств с,жатия и развертннашм данных. При »том показ.-шо, что наиболее ¡эффективны« универсальные методы сжатия должны основываться на использовании .вероятностно-статистических характеристиках лл^а-шта сжатия типа алгоритмов Хнффмлнч и Швннонэ-Фзно. £мс«р алфавита сжатия должен производи!ься диначичв» иккми моголами.

3. Выявлены осношый задачи чсследоьчний »• .азрооток, ЛнЧНШ на ИоМЛачНИй кффйКТИЬНС-СИ! СИС'эм СО^Ск'ТКК дчнмчх. пуг^м Применения в последних 0001 аетствущих м«ГиДиО и срйдсть сждтил к

раэвертшзания данных. При, этом учтены специальные требования, предъявляемые к технологии Функционирования современных распрел" -ленных систем обработки данных Типа коммерческих, банковских и т.д.

4. Исследованы методы сжатия данных ироз- и каеиг- преобразований, основанных на применении логических шкал позиционного кодировать (Д'ЛПК), и проанализированы понуч^ннме результаты, с точки зрения возможностей построения относительно универсальных программных и аппаратно-программных грядетв модульного типа для скатик любых данных, представленных в машинных кодах с применением переменного шага квантования с кванты сжатия переменной длины;. Основными характерными особенностями универсализации этьх катодов являются: использование вероятноотно- очатиетических характеристик алфавита сжатия; варьирование длиной нага квантования, что открывает значительные возможности в расшидемии диапазон* выбора егМ^к-тивного алфавита сха:!(я: используя механизм ЛЗОТК, возможность вшюлкения декомпозиции исходного файла на эффективные, с точки зрения снятия, подфайлн, адаптивность алгоритмов сжатия, которая достигается путем использования механизма ЛШПК, применения квантов сжатия переменной длины, паспортизации файлов и теговнх ссэнеопределяемых) структур организации сжатых данных, обеспечиваюч-кх их обратимость. ■

5. Для алгоритмов проз- и паииР- преобразований базовой является процедура определения вероятностно-статистических характеристик сегмента данных. Предложена" новая концепции динамического определения этих характеристик параллельно с квантованием исследуемого сегмента и формированием булевой матрицы распределения букв дяфавита, «оответ! .т>сущего текущему значению кванта, по длине сегмента. В результате значительно упрощены алгоритмы кроз- и rgp.iiг- преобразований и повышена их производительность.

6. Синтезирован интегрированный машинный алгоритм сжатия данных, обеспечивающий: минимизацию программных и аппаратных средств реализации алгоритмов р.роз- и Еоиир - преобразований в двух вариантах ( максимальный коэффициент сжатия или максимальная производительность преобразования); возможное!ь типизации процедур обработки данных и применения модульного принципа проекп-рорпкич средств,- возможность выявления взануонезави-имих нроц*ЛУР .Л]«-бптки данных и организации их иарчдяй.пьнпп рмдидончя.

7. Вчявленн основные требования, щчдеямчяин» к прогрг'ммин«

и алиа^тно-программным средствам снятия и развертывания данных, п определены осношш функциональные и технические параметры с.иециалигщювннннх модулей обрнботки данных, а именно: квантования двоичной стохастической, последовательности с переменным шагом квантование и получения статистических данных и их упорядочения; форми101*чниь массивов логических шкал позиционного кодирования и теши сжатьч сбрмгон данных, формирование компонент сжатого образа сегмента (выходных данных процедуры сжатия), развертывание сжатого образа данных с использованием соответствующих Л1ШК и тегов; фор-ми росание выходных данных процедуры развертывания.

8. Разработан машинный алгоритм функционирования модуля квантования поименным шагом квантования двоичной стохастической яоследорательннсти, м >то1«я состоит иа параллельных ветвей непрерывного заполнении илок^н стековых памятей кьашованннми данными и обеспечивает сшщонное последовательное поступление а-квантов в систему. Модуль (алгоритм/ может применяться в качестве декомпозиционного средства для разбиения, непрерывно поступающих,двоичных битов в п.-блоки и имеет широкий спектр применения с в системах распознавания обозов, в ^зличннх сетях и т.д.;.

У. Предложен комплексный машинный алгоритм ¡«сиоенованил двоичных ь квантов (букв:-, установления локальных частот их встречаемости, формирования убывающей Свозр^сгимцеЯ' п< 'следовптельног.ти букв в соответствии с чнетотми их встречаемости. Рн^й/кУГин «'•ри-гшнлымй метод сортицот» многоразрядных чисел в ц^ультить СОИ»Ч" .»>14» Ш'ПОЛК'ОВаНИй фунКЦИ' Нч.ПЬННХ ЮЛМиЖЫГ.ТбЯ блоков выделения сч-нртей единицы в числе, мультиплексора, дешифратора и шифратора. Необходимо отметитI-, что при упорядочение конечного множества чисел, чднон^менно опр^д^лям-ся и конкретные ооъекты, которые хщактерипуштси соотнетстнумцими значениями чисел (признаков). Данное обстоятельств! определяет шщокий спектр ькгономного применения, этого модуля (алгоритма;. Щюнн^лигжроынн Ь1+-.м> ниые характеристики модуля, он. иьдиетчя быстр>л«йстьумцим. Дчя упора дочения восьми девяти] из рядных дь>ичьых чисн I и ощидекения хяр-к тнриэуимнх ЭТИМИ данными обшКТОН 1^»¿.ПЧ'М л? млииьнкх такте. Иолумнц;! математическим модель, • чи«*д л емнчи ¡',л.пичее*н>< такто»», необходимых для об|*00]'КИ, Г." - "1К1Ч.

1о. )">;»|1'|01)1мн, ингы'риошннчи чнмки.чы» _ид»\.«|'итм |<ц||л«м<<м юпиг и в1'0~ чяччыо.ч i *ча ич дпи-мм и "п'с. гчлк-'.ю» -

т. При этом применена концепция-логических шкал позиционного' во»« дарования, для формирования которых разработан оригинальный метод, осиопанный на совместном Использовании счетчика и бегающая едини-цэ, двоичного градусника и дозатора последовательных битов, р, результате получен эффективный интегрированный алгоритм формирования логических шкал позиционного кодирончнкя для декомпозиции конечного множества объектов в соответствии со значениями, характеризующих их признаков, проанализированы объемные характеристики используем.чх лри этом памятей и временные параметры модуля.

И. Для определения эффективного метода •:»'атия конкретного двоичного сегмента данных из .имещегооч компльлса методов разработан модуль вектора, который осноьнн ни яополь.?.' >мнии концепции самоопределяемых денных - тега (паспорта) файл« с сегмента). 3 модуле прпуеняютсл микропроцессорное средство с йикгопрогртмхннм управлением. Определены длины иффекткцлинх, с точки зрения сжатия, СОГКиМТОВ <1: »-нам«¡«НИИ) для статического л ДИНАМИЧЕСКОГО МеТ"Дг.Б С ХлТУ.Я.

■12. Разработан машинный алгоритм развертывания е».чтых сегментов донных и его функциональная блок-схема. Результатом работы данного модуля является однозначно восстановленный исходный снос-каткй) сегмент.

13.Комплексное тестирование совместного функционирования разработанных модулей щх-'Изь>'дено машинным моделированием интегрированного алгоритма обработки денных "(программы составлены на языке АССЕМБЛЕР ibm pc/at) и имитационным моделированием функциональных блок-схем модулей с программы составлены на языке. НКЙОЙК ibm pc/at). Анализ реь-улмм'го^ т-.-отир-ования иока&ял, что разработанный «ошшко сжьтш'и obn.w'iriOi-o развертывания дискретных данных FHiioriHHtiT соответствуй i:»"!'-- преобразования данных, является универсальным, отличается параллелизмом функционирования и' многократностью сжатия/развертнхэ.чиа, что обеспечивает достаточную •эффективность и производит^! ность.

Основные положения диссертации изложены.в следующих работах

1. Аскеров Т.М., Сулейманов А.И. Микро-ЭВМ сжатия и одноз--начного развертывания дискретных данных. Центр проев. НТО им. Вавилова, М., 1Э85. с.10-12.

2. Сул&ймзнов А. Е. Об архитектуре ПЖ, ориентированной на реализацию алгоритмов сжатия данных. Тематический сборник научных

трудов АзП>1, П 3, 1ЭР6, с.20-23.

3. Оу.гоймчщ.в Л.И. Модуль сжатия информации, представленной в ДКОИ. Материалы IX республиканской научной конференции аспирантов вузов Азербайджана. Баку, 1986, c.G-7.

4. Сулнйманов Л.Ш. Микро-ЭВМ сжатия данных в системах передачи информации. Тематический сборник научных трудов ЛзПИ. Баку, ¡987, е.68-71.

5. Сулейманов Л.Ш. Формирование служебной информации при передаче сиатнх данных. Тематический сборник научных трудов 'АзТУ. Баку, 1989, с.^-РЗ.

fi. Сулейманов А.Ш. Вопросы повышения эффективности использования систем памяти в ВО. Тематический сборник научных трудов АзТУ. Баку, 10Э2. с.89-92.

7. Сулейманов А.Ш., Аскеров Р.Т., Мамедова Л.Т. Микропроцессорная система сжатия данных. Межвузовский сборник научных трудов "Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления" Пензенский Государственый университет, 1994, (находится в печати).

3. Аскеров Т.М., Сулейманов А.Ш. .Машинный алгоритм быстрого упорядочения конечного множества объектов согласно убыванию частот их встречаемости в сегменте данных. Известия АН Азербайджана (находится в печати).

- 2С -

■ » Хуласв

ДисоортасиЗа тага дискрет взраланлэрин чохгат сихнлмпси па бирги^мэтли ачклмастги'п универсал каиня алгоритмами ишлаидаоинв вй овун апарат-програм васителари илэ рэа^атд»фклкш«ин иштасиЗа моделлэнмзси мэгоеди иле структур лп^инелвндирялмосино вэ твдгигина ьеср олунмушлур. Иш уч фесил'ЛРН ибаротдир.

Биринчя фэсилдэ верил&илярин сыхнлмясн проблемшик муасир информаси^а е'мадк систем Вп шэбак&лэриндэ истифгдаси актуаллиги-нын эсасландарклмасшга, индкк;; вэзЗДэтташн ичм.-ш. тэкгилк, тэьли-линэ вэ эсас твтбиги аспбктлэринин вчшмасьта ьоср олукмуидур. Бурадача нисбэтен кении ¿ь^ылмыш програм во апарат-прогрям васит&лзрк арашдырнлмы«' вв универсал снхма-ачма усул во алгоритм лэршяга' ИШЛЯНМПСШ1& мане олчн асьо сэбэблзр ашкар олиларак дагиг-лэждтфи лмчшдир.

Ккшчи фосилдг! перилзил-зрин гашмилси;пт г.я б;;рги.1мэтли ачал маскнкл учиьерсаллнуннн та-мин едол тгжлиф олутеу® осас усуллор. онларкн аппарат-програм ьасителбри илй реэллэдтгггрклу.'.ск Сохимшдаи таълил едшмэд ва интеграсиЗэ олуямуш мапын алгсрктми ищлшпимдаг,. Сыхнлка вэ бирги^'мзтли. ачклма просеслерлнян Зуксвк ывксулдсфлнгли вй еф&зктивлкхлк апараг-програим реаллаадьрнлмзсынн токин одон кодулларкк агакар едилмаси магсодила ишлэкмии алгоритм декоклооя-сио'ао'а уурадыаллядыр. Унаюрсаллвгея тэмш олунмасы ва пароле л емал просьсларин/гн ъазат-, кечирилмаси учуй всасен м^ьгели кодлаш-дарма ммтиги иэбькьлярй кпнедшиЦбсыаа истянод едилкта;д;;р. Сечил-гош усуллар мш'п модс-ллетлирилмэси скнагнндан качирилмиш бп уки-ьерса." усул не чл1ч>ришкн сзмарэлилиф? осаол&Н/лЫри'.вдишиф.

Тчуччу Фьсилдп ж>!>я-«и:8 ялгсритмин р?аллаидкрклмасы1Ш темин едан типик модуял ^р ьдоорпкик ве структур ла ¿иьэлэнлщвшдаздир.Бу пахт чохмэрт&бс-лгл игвлик -дядин илкин безук мартэбпсишн твчрида, 'ваьид мертвб&лар сзз'нчнк чвлд ьесабк, дозатор, мултиалексор, дешифратор вв шифратор кяшг "Ур-'У рз блокл&ркк оржинал бирка истафа-деси усул БЭ алгоритмл^ри шрлвкмиш В8 моделляидирилшшдир. Кмита-г.иЗа моделлэгтмэси алгоритм;-!, типик уодулларнк алгопзтмик Б5 программ моделлари итллэкмж, униьерс&л алгоритм икптаои.па ?лодол~-лэнмвгаша урради.имышдыр. Ф^силин сонундп имятаск^а моделлопмэсш-ш; нетичвлври таьлкд едилмиз ва ишгежшг васит^л&гин гзршЛа голу.д?,1уц; телвблйркп «.ДЯНУЛМ5СР ф'актн ааквр ех-ктятр.

fveview

The r! iscsrt aticn '.fork is dedicated to the inverstigutiori and structural disigr.ins of universal machines algorithme; of multiple cor.prcssicn and synonymous display of descrte data for thuir realisation in the from of apparatus - programming aeana and its imitating modelling.

The common state of data of data compression in the modern computer systems and information prosessing network, its nain application aspects and actuality are described in the first chapter.

In the second chapter the chosen methods, which arc based on the conafcption of logical scale of positional coding in the result of analysing and investigation of the data compression methods in -jrder to integrate the universal algorithm realised by apparature are described.

The structures and typical procédure of data processing by executing denoted'(reforms) transformations, the integration of these procedures far working oat high efficient and productive apparature - programming means of compression and synonymous display of descrete data are investigated.

•There is given the original means of problem solving by working out of high productive algorithms on the base of outual application of units for selecting the major unit of digit, multiplexors, cipherer, decipherer, schemes of dosomentars, double thermometer, " running" unit counters and etc. Programma of imitating liiodolling of modulei are worked out and thair results have been analysed. The analyses of the testing results showed, thaï tho worked out (complex) set of compression and aynoniaou-i opening of deacreto data perform corrsponding transformations of data; this sot is universal, differs by the parolljli.-.n c! functioning and repeated ootipression, display that provides rr.ou»h efficiency and productivity.