Введение к работе
Аюкуальвосяъ тени. Бурное развитие вычислительной техники требует принципиально ноеых подходов к проектированию и организации алгоритмических, программных и технических средств информатики, поскольку имеется насущная потребность в высокопроизводительных информационных системах. Особенно остро стоит вопрос о создании технологий и средств, ориентированных на обработку текстовой информации. Тексты являются естественной формой фиксации и восприятия информации для человека; универсальным средством для отображения как состояний и процессов в любых предметных областях, так и знаний об этих предметных областях. Всюду, где возникают возможности применения средств информатики, доминируют тексты, которые в силу своей материальности и дискретности доступны формальной "механической" обработке.
Одно из главных противоречий развития информатики и вычислительной техники заключается в том, что современные технические средства ориентированы прежде всего на обработку числовой информации. В то же время, на нынешнем этапе развития средств информатики одной из самых актуальных является задача создания высокоскоростных средств обработки текстовой информации. По оценкам экспертов ее доля составляет 80-90Z. Обработка текстов сегодня выделяется в специальную ветвь развития информатики и вычислительной техники и называется обработкой символьной информации (ОСИ). Созданию алгоритмических, программных и технических средств ОСИ посвящены национальные и региональные программы исследований: проект малин пятого поколения (Япония), стратегическая программа по компьютерам (США), программа ALVEY (Великобритания), программа ESPRIT (Западная Европа). В процессах ОСИ широко используются системы продукций, которые принято рассматривать как парадигму символьных вычислений.
Цел» работ является разработка' и исследование парал- . лельных ассоциативных устройств ОСИ, реализующих модифицированную систему продукций А.А.Маркова (нормальные алгоритмы).
Оакмшыш задачами диссертационной работы являются:
1) анализ современного состояния систем ОСИ;
-
исследование математических моделей процессов ОСИ;
-
разработка, моделирование и анализ характеристик ассоциативных устройств ОСИ, реализующих нормальные алгоритмы.
Методы исследования базируется на теории ' алгоритмов А.А.Маркова, математической конструктивной логике, теории цифровых автоматов, теории проектирования элементов и устройств вычислительной техники.
Научвая вовизва. 8 диссертационной работе решена научная задача по созданию высокопроизводительных параллельных ассоциативных устройств ОСИ, реализующих системы продукций, которые представляют два универсальных класса нормальных алгоритмов:
- - создано устройство, реализующее .продукционные системы с двухеимвольными образцами- и модификаторами (первый класс универсальных нормальных алгоритмов);
- создано устройство, реализующее продукционные системы с
образцами и модификаторами переменной длины (второй класс
универсальных нормальных алгоритмов).
В ходе исследований и разработок получены следующие теоретические результата: проведен анализ алгоритмических систем с точки зрения их прикладкой значимости в области ОСИ; создан формальный метод оценки корректности процесса параллельной реализации систем продукций на ассоциативном устройстве; разработан метод и алгоритм эквивалентного преобразования автоматных моделей к их нормальным алгоритмическим формам; предложена методика оценки быстродействия устройств ОСИ.
Ярдюшчсской ценностью диссертационной работы является разработка параллельных ассоциативных устройств ОСИ, реадиаутаих системы продукций, которые могут использоваться как аппаратные средства баз знаний и экспертных систем, обработки языков, структурного распознавания образов и управления, сервери и рабочие станции в сетях ЭВМ, сопроцессоры в составе супер-ЭВМ, а также процессорные элементы многопроцессорных систем ОСИ, электронные записные книхки и т.д. В. ходе выполнения диссертационной работы:
- разработаны структурные и функциональные схемы и
алгоритмы управления параллельных ассоциативных устройств ОСИ
в виде процессоров однонаправленного потока данных;
построен нормальный алгоритм сложения в энакоразряднок системе счисления;
созданы программные продукты для моделирования разработанных ассоциативных устройств и оценки их быстродействия.
На защиту выносятся следующие освоаане научные положеиия.
формальный метод оценки корректности процесса параллельной реализации систем продукций на. ассоциативном устройстве, позволяющий определить класс эффективных нормальных алгоритмов; ,. .
метод и алгоритм эквивалентного преобразования автоматных моделей к их нормальным алгоритмическим формам, применение которых позволяет создавать адекватные лингвистические средства ассоциативных устройств;
методика оценки быстродействия устройств ОСИ, использование которой дает возможность унифицировать единицу измерения быстродействия для систем, базирующихся на продукциях;
структуры и алгоритмы управления параллельных ассоциативных устройств для реализации систем продукций с двухсимводьными образцами и модификаторами, а также с образцами и модификаторами переменной длины.
Апробация рвбояи.. Результаты работы докладывались на Международной научной конференции "Оптиксг электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации" (Курск, 1993), Всесоюзной научно-практической конференции "Вопросы экономики к организации информационных технологий" (Гомель, 1992), региональной научной конференции по автоматизированным системам управления (Курск, 1991).
Публжащи. Результаты, полученные в диссертационной работе, нашли отражение в 4 печатных работах,- 2 авторских свидетельствах и 1 положительном решении на получение- патента.
Структура и объеч работ. Диссертационная работа состоят из' введения, четырехглав, заключения, списка литературы и приложения, изложена на 120 страницах (основного текста), содержит 28 рисунков, 7 таблиц, 76 наименований библиографии.
