Недетерминированные автоматы в проектировании систем параллельной обработки. Вашкевич Н.П. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

12
Выбор того или иного начального языка для формального описания
алгоритмов управления зависит в первую очередь от двух основных
факторов: от сферы применения (области применения) языка и от традиций
и привычек проектировщика в описании условий работы автомата [8 14].
Например, для решения задач, связанных с распознаванием и
преобразованием языков целесообразно использовать язык РВАС, а
различные варианты языков операторных схем алгоритмов (ОСА) наиболее
целесообразно использовать при решении вопросов проектирования систем
логического управления объектами и процессами.
В нашей работе в качестве базового языка для формального
представления управляющих алгоритмов (по аналогии с выбором базового
языка в [14]) предлагается использовать язык граф-схем алгоритмов с
параллельными ветвями (ГСАП) совместно с языком НД СКУ, являющимся
его аналитической интерпретацией [1621].
Такой выбор языков для формализации алгоритмов управления
позволяет наглядно представить общую структуру модели алгоритма
управления в виде графа НДА, в котором предусмотрены, кроме четырех
типов вершин, имеющихся в обычном языке ГСА, разветвительные и
соединительные вершины, обеспечивающие разветвление алгоритмического
процесса и соединение параллельных ветвей. При этом изменяя логические
условия выхода алгоритмического процесса за соединительную вершину,
можно решать многие вопросы синхронизации и взаимодействия
параллельных ветвей.
Язык НД СКУ, являясь аналитической интерпретацией графического
представления общей структуры алгоритма управления, позволяет детально
представить аналитическое описание всех реализуемых в алгоритме частных
событий в виде стандартной системы канонических бескванторных
рекуррентных уравнений, в том числе частных событий, которые
обеспечивают организацию взаимодействия параллельных ветвей алгоритма
управления и их синхронизацию.
В связи с тем, что правая часть уравнений канонической системы НД
СКУ представляет ДНФ булевых функций двух типов переменных, то над
системой уравнений НД СКУ для целей ее структурной реализации
(аппаратно, программно или аппаратно-программно) могут быть выполнены
все необходимые эквивалентные преобразования, в том числе и
преобразования в соответствии с законами булевой алгебры.
Кроме того, учитывая, что управляющий алгоритм аналитически
представлен системой канонических уравнений НД СКУ, формализующих
все частные события НДА, а не состояния детерминированного аппарата, то
вопросы структурной реализации систем логического управления менее
критичны к размерности решаемых задач, т.к. представление алгоритма
управления в виде модели НДА является самым минимальным по сложности
по сравнению с представлением алгоритма управления на основе
использования модели детерминированного автомата.
      Выбор того или иного начального языка для формального описания
алгоритмов управления зависит в первую очередь от двух основных
факторов: от сферы применения (области применения) языка и от традиций
и привычек проектировщика в описании условий работы автомата [8 14].
Например, для решения задач, связанных с распознаванием и
преобразованием языков целесообразно использовать язык РВАС, а
различные варианты языков операторных схем алгоритмов (ОСА) наиболее
целесообразно использовать при решении вопросов проектирования систем
логического управления объектами и процессами.
      В нашей работе в качестве базового языка для формального
представления управляющих алгоритмов (по аналогии с выбором базового
языка в [14]) предлагается использовать язык граф-схем алгоритмов с
параллельными ветвями (ГСАП) совместно с языком НД СКУ, являющимся
его аналитической интерпретацией [1621].
      Такой выбор языков для формализации алгоритмов управления
позволяет наглядно представить общую структуру модели алгоритма
управления в виде графа НДА, в котором предусмотрены, кроме четырех
типов вершин, имеющихся в обычном языке ГСА, разветвительные и
соединительные вершины, обеспечивающие разветвление алгоритмического
процесса и соединение параллельных ветвей. При этом изменяя логические
условия выхода алгоритмического процесса за соединительную вершину,
можно решать многие вопросы синхронизации и взаимодействия
параллельных ветвей.
      Язык НД СКУ, являясь аналитической интерпретацией графического
представления общей структуры алгоритма управления, позволяет детально
представить аналитическое описание всех реализуемых в алгоритме частных
событий в виде стандартной системы канонических бескванторных
рекуррентных уравнений, в том числе частных событий, которые
обеспечивают организацию взаимодействия параллельных ветвей алгоритма
управления и их синхронизацию.
      В связи с тем, что правая часть уравнений канонической системы НД
СКУ представляет ДНФ булевых функций двух типов переменных, то над
системой уравнений НД СКУ для целей ее структурной реализации
(аппаратно, программно или аппаратно-программно) могут быть выполнены
все необходимые эквивалентные преобразования, в том числе и
преобразования в соответствии с законами булевой алгебры.
      Кроме того, учитывая, что управляющий алгоритм аналитически
представлен системой канонических уравнений НД СКУ, формализующих
все частные события НДА, а не состояния детерминированного аппарата, то
вопросы структурной реализации систем логического управления менее
критичны к размерности решаемых задач, т.к. представление алгоритма
управления в виде модели НДА является самым минимальным по сложности
по сравнению с представлением алгоритма управления на основе
использования модели детерминированного автомата.
                                                                     12