Персоналии

Параллельные архитектуры вычислительных систем, в том числе с массивным параллелизмом, в настоящее время интересуют исследователей в области теоретической информатики. Основной задачей при этом становится аппаратное или алгоритмическое ускорение межпроцессорного обмена. Одним из подходов к построению алгоритмов может быть использование нетрадиционного формализма - нейронных сетей или клеточных автоматов (КА), реализующих модель ближнего взаимодействия элементарных вычислителей. В работе рассмотрены три операции с матричными данными: унарная (поэлементная), отражение, транспонирование. Операции реализованы параллельными алгоритмами в формализме КА в предположении, что данные введены в КА до начала расчета. Показано, что все представленные алгоритмы имеют линейную по размеру матрицы сложность. Движение и преобразование данных осуществлено с помощью введения в состояние ячейки битовых и/или тритовых, т.е. с тремя состояниями, флагов-компонент. Условия останова расчета - наступление stop-состояния флага выделенной ячейки КА или всех ячеек поля КА, т.е. их «заморозка». Освоение техники клеточно-автоматной алгоритмики на примере элементарных операций над матрицами может служить базой для решения более сложных задач (например, вычисление детерминанта матрицы), возникающих в рамках численного моделирования процессов, операций и устройств микроэлектроники.

• Просмотров: 1970 | Комментариев : 0

Современные наноструктуры и наноматериалы, используемые в составе электронной компонентной базы, характеризуются высокой степенью гетерогенности и неравновесности. Во время работы прибора при термических, электрических и других воздействиях его характеристики ухудшаются в результате протекания физико-химических процессов. Вопросы обеспечения сбоеустойчивости и безотказной работы наноприборов в условиях автономного функционирования стоят чрезвычайно остро и требуют существенного развития математического аппарата в теории надежности. В работе рассмотрен физико-статистический подход к проблеме надежности наноприборов, в частности от фрагментов СБИС до уровня компонентной базы. Даны более точные формулировки при решении основного уравнения данного подхода. Получено решение в квадратурах для одномерного стационарного случая. Обоснованы наиболее значимые именно для наноприборов преимущества предлагаемого подхода перед традиционным подходом физики отказов. При этом отмечено сходство формальности физико-статистического подхода и специфики испытаний современных наноприборов с классической BAZ-моделью. Показано, что на основе динамики функции распределения изделий в пространстве их характеристик могут быть получены как эволюция функции надежности, так и эволюция информационной энтропии. Обсуждены слабые и сильные стороны гипотезы о связи информационной энтропии такого распределения (на основе испытаний) с физической энтропией наноприбора. Предложенный подход в теории надежности сочетает в себе преимущества физического подхода, опирающегося на конкретику механизмов деградации, и статистического подхода, использующего функцию надежности.

• Просмотров: 1367 | Комментариев : 0

Рассмотрено применение UML для разработки архитектуры машин клеточных автоматов (МКА). Сформулированы общие требования к МКА. Приведена абстрактная структура ячейки для МКА, адаптированной к мультиагентной технической системе. Диаграммы вариантов использования, классов и последовательностей созданы посредством программы StarUML.

• Просмотров: 1290 | Комментариев : 0

Приведены отсутствующие в литературе последних десятилетий клеточно-автоматные формулировки алгоритмов сортировки массивов символов и строк. Впервые предложен клеточный автомат, умножающий два целых числа, записанных в системе счисления с произвольным основанием. Алгоритм основан на схеме параллельного умножения Атрубина для систолического массива процессоров и требует четыре компонента (регистра) вместо пяти.

• Просмотров: 1828 | Комментариев : 0