Проектирование параллельных алгоритмов в задачах идентификации. Вашкевич Н.П - 38 стр.

UptoLike

38
2
Т
счит
Е=
Т
о
Т
м
=
Т
счит
+Т
об
р
аб
+1
Следует отметить, что полученное выражение показывает максимальную эффективность
в результате того, что ранее были введены некоторые допущения. В действительности
эффективность будет ниже величины полученной при помощи этой формулы. Из форму-
лы также видно, что если Т
обраб
намного меньше Т
счит
, то эффективность системы равна 1,
т.е. такой алгоритм работы многопроцессорной системы будет неэффективен.
В заключение сделаем замечания по практической аппаратной реализации алго-
ритма
. Аппаратная реализация отлаженного алгоритма в этом случае чрезвычайно про-
ста, если в качестве элементарного автомата памяти использовать D триггер. При этом
количество триггеров в схеме соответствует числу уравнений НДСКУ плюс количество
начальных состояний в алгоритме. Каждое уравнение будет представлять собой функцию
возбуждения соответствующего ему триггера. Таким образом, имеется описание схемы
цифрового устройства на входном языке, которое может быть использовано в системах
автоматизированного проектирования (CAD/CAM).
4 Инструментальная система разработки и верификации параллельных алгорит-
мов
Инструментальная система, предназначенная для ускорения разработки алгоритмов с
их последующей верификацией путем моделирования, разработана на кафедре "Вычисли-
тельная техника" Пензенского государственного университета и получила название
"СОМПА" (система описания, моделирования, преобразования алгоритмов). Система
предназначена для разработки и верификации алгоритмов, в том числе с использованием
параллельной обработки, в различных областях вычислительной техники. Например ал-
горитмы: - управления цифровыми устройствами в компьютерных системах, - управления
цифровыми контроллерами в технологических процессах, - распознавания ( поиск виру-
сов, синтаксический анализ, и т.п. ), - и т.д. Система также может использоваться для
обучения студентов разработке алгоритмов с их последующей верификацией.
Краткая техническая характеристика системы. Система позволяет: - задавать входные
сигналы алгоритма или двоичными, или абстрактными (для абстрактных обязательно ис-
пользование обозначение z
i
), что расширяет диапазон применения системы; - задать (опи-
сать) алгоритм на любом из стандартных языков таких, как ГСА, РВАС, СКУ и СВФ; -
выполнить преобразование описания алгоритма заданного на одном из языков на любой
другой из этих языков; - произвести, если это необходимо, преобразование ( детермини-
зацию ) параллельного алгоритма в последовательный ( это в ряде случаев полезно и для
анализа самого параллельного алгоритма ); - произвести упрощение (минимизацию) алго-
ритма; - проверить правильность (верифицировать) алгоритм моделированием его работы
с заданием входа алгоритма по отдельным шагам или на любое число шагов, с возможно-
стью возврата на шаг или на несколько шагов и с возможностью вставки последователь-
ности сигналов в уже промоделированную входную последовательность ( при этом авто-
матически осуществляется моделирование с учетом вставки сигналов ).
Система отличается: - высокой эффективностью при создании и верификации алго-
ритмов, так как не требуется использовать языки программирования; - хорошо интуитив-
но понимаемым графическим интерфейсом для каждого этапа работы; - удобными встро-
                                  То            2
                            Е=       =
                                  Тм        Тсчит
                                                         +1
                                          Тсчит+Тобраб
Следует отметить, что полученное выражение показывает максимальную эффективность
в результате того, что ранее были введены некоторые допущения. В действительности
эффективность будет ниже величины полученной при помощи этой формулы. Из форму-
лы также видно, что если Тобраб намного меньше Тсчит, то эффективность системы равна 1,
т.е. такой алгоритм работы многопроцессорной системы будет неэффективен.
    В заключение сделаем замечания по практической аппаратной реализации алго-
ритма. Аппаратная реализация отлаженного алгоритма в этом случае чрезвычайно про-
ста, если в качестве элементарного автомата памяти использовать D триггер. При этом
количество триггеров в схеме соответствует числу уравнений НДСКУ плюс количество
начальных состояний в алгоритме. Каждое уравнение будет представлять собой функцию
возбуждения соответствующего ему триггера. Таким образом, имеется описание схемы
цифрового устройства на входном языке, которое может быть использовано в системах
автоматизированного проектирования (CAD/CAM).
4     Инструментальная система разработки и верификации параллельных алгорит-
                                                мов
   Инструментальная система, предназначенная для ускорения разработки алгоритмов с
их последующей верификацией путем моделирования, разработана на кафедре "Вычисли-
тельная техника" Пензенского государственного университета и получила название
"СОМПА" (система описания, моделирования, преобразования алгоритмов). Система
предназначена для разработки и верификации алгоритмов, в том числе с использованием
параллельной обработки, в различных областях вычислительной техники. Например ал-
горитмы: - управления цифровыми устройствами в компьютерных системах, - управления
цифровыми контроллерами в технологических процессах, - распознавания ( поиск виру-
сов, синтаксический анализ, и т.п. ), - и т.д. Система также может использоваться для
обучения студентов разработке алгоритмов с их последующей верификацией.
   Краткая техническая характеристика системы. Система позволяет: - задавать входные
сигналы алгоритма или двоичными, или абстрактными (для абстрактных обязательно ис-
пользование обозначение zi), что расширяет диапазон применения системы; - задать (опи-
сать) алгоритм на любом из стандартных языков таких, как ГСА, РВАС, СКУ и СВФ; -
выполнить преобразование описания алгоритма заданного на одном из языков на любой
другой из этих языков; - произвести, если это необходимо, преобразование ( детермини-
зацию ) параллельного алгоритма в последовательный ( это в ряде случаев полезно и для
анализа самого параллельного алгоритма ); - произвести упрощение (минимизацию) алго-
ритма; - проверить правильность (верифицировать) алгоритм моделированием его работы
с заданием входа алгоритма по отдельным шагам или на любое число шагов, с возможно-
стью возврата на шаг или на несколько шагов и с возможностью вставки последователь-
ности сигналов в уже промоделированную входную последовательность ( при этом авто-
матически осуществляется моделирование с учетом вставки сигналов ).
      Система отличается: - высокой эффективностью при создании и верификации алго-
ритмов, так как не требуется использовать языки программирования; - хорошо интуитив-
но понимаемым графическим интерфейсом для каждого этапа работы; - удобными встро-


                                          38