Конспект установочных лекций по комплексному курсу Информатика, Теория информации




Модуль Общая характеристика последовательных - часть 2


Благодаря конечности и простоте построения элементов, их унификации, регулярности соединений закладывается возможность создания на их основе вычислительной среды с последующей настройкой этой вычислительной среды на структурную реализацию любой вычислительной машины или системы машин, максимально приспособленных к особенностям решаемых информационно-вычислительных задач. Между этими двумя классами вычислительных средств заключены разнообразные вычислительные системы и структуры, реализующие вычисления на основе модели вычислителей. Академик Эдуард Владимирович Евреинов в своих трудах (“Информациология сред, структур и биокомпьютерных систем”и других), в частности, указывает, что это направление стало единственным, способным снять принципиальные ограничения по обеспечению непрерывного роста производительности и надежности при резком снижении стлоимости, характерные для вычислительных средств с последовательным выполнением операций, в основе которых лежит модель Фон Неймана, иллюстрирующая работу одного вычислителя, занятого решением той или иной задачи. Проблема интеллектуализации вычислительных средств в контексте их самовоспроизведения как автоматов была поставлена и в известной мере решена Фон Нейманом в 1957 году и получила развитие в работах зарубежных и отечественных ученых, в том числе в работах академиков Э.В.Евреинова, В.В.Нечаева и других, что привело к построению теории однородных вычислительных систем структур и сред с рапределенной обработкой информации.

Исследования показали, что решение сложных задач с помощью вычислительных машин, построенных на принципах модели Фон Неймана и характеризующихся последовательным выполнением операций, наталкивается на определенные трудности по мере роста сложности задачи. Известно, что повышение производительности вычислительной машины при последовательном выполнении операций зависит от повышения тактовой частоты работы элементов машины (числа переключений за едингицу времени). Между тактовой частотой работы машины и ее размерами существует определенная зависимость, обусловленная запаздыванием в передаче сигналов из-за конечной скорости их распространения, определяемой скоростью света.




Содержание  Назад  Вперед