Введение к работе
Актуальность тени. Расширение областей применения вычислительной техники изменяет не только окружающую действительность, но'также концептуальный и терминологический каркас теории проектирования вычислительных систем. Совсем недавно фундаментальнымиатрибутами ЭВМ являлись программы и данные. Между тем, в :.современных информационных системах доминируют тексты, поскольку и данные, и программы представляют собой тексты, например, . тексты /программ являются объектами обработки (редактирование, трансляция, оптимизация и т.д.). Текстами также являются знания из прикладных областей, они залают постановку проблем, а также последовательное по иерархии преобразование текстов высокого ', уровня к текстам, соответствующим уровню исполнительных устройств. Тексты - это слова а фиксированных языках. Языки, точнее тексты в них, нужно переводить один в другой, а сами языки нужно анализировать (синтаксический, семантический анализ). Тексты описывают изображения и их динамику, Все это создает предпосылки для того, чтобы ориентировать средства вычислительной техники на обработку текстов, особенно в системах реального времени. Кроме того, в последнее время внимание специалистов привлекают высокие информационные технологии на основе гипертекстов* Доминирование текстов и «к специфика ".требует новых подходов к решению проблем создания высокопроизводительных средств обработки текстов (символьной информации) потому, что: современная массовая вычислительная техника является неэффективной при решении задач символьной обработки. Созданию алгоритмических, программных и технических средств ОСИ посвящены национальные и региональные программы исследований: проект машин пятого поколения (Япония), стратегическая программа по компьютерам (США), программа ALVEY (Великобритания), программа. ESPRIT (Западная Европа). Поэтому проблема обработки символьной информации (ОСИ) является актуальной.
Целью рабоои является разработка и исследование последовательных устройств ОСИ, реализующих модифицированные системы продукции А.Д.Маркова (нормальные алгоритмы).
Основными задачами диссертационной работы являются;
-
исследование математических моделей процессов ОСИ;
-
разработка и моделирование последовательного устройства ОСИ, реализующего нормальные алгоритмы с алфавитными переменными:
3") разработка и моделирование последовательного устройства ОСИ с размеченными продукциями;
-
разработка и моделирование устройства ОСИ с расширенными функциональными возможностями;
-
анализ' характеристик разработанных устройств.
Методи исследования основываются на' теории алгоритмов А.А.Маркова., математической . конструктивной логике, теории цифровых.автоматов, теоретическом программировании и теории проектирования элементов и устройств вычислительной техники..
Научна» иопизна, В диссертационной работе решена научная задача по разработке и исследованию последовательных устройств ОСИ, реализующих системы продукций с алфавитными.переменными и размеченные продукционные, системы. Кроме того, создано и исследовано . устройство, с расширенными ' функциональными возможностями, реализующее продукционные системы с образцами и подстановками переменной длины,- .с.разными формами.представления алфавитных переменных и с различными способами акселерации работы модифицированных нормальных алгоритмов.
В ходе исследований . и разработок получены следующие теоретические результаты:
проведена модификация марковской алгоритмической системы для достижения максимально 'допустимой скорости обработки символьной информации; \
обоснована строгая' -.''эквивалентность исходных и модифицированныхсистем продукций;;.
предложены и обоснованы способы сокращения затрат времени решения задач ОСИ с" использованием различных Форм . представления алфавитных 'переменных' имодифицированных' алгоритмов;
Лрахтчссішії ценностью диссертационной работы является
разработка последовательных', устройств ОСИ, реализующих системы
продукций. Предлагаемые.' устройства' могут использоваться scat?
аппаратные средства баз знаний и экспертных систем, обработки
' языков, структурного распознавания'образов и управления, как^
сервери и рабочко станции в сетях SBM, сопроцессоры в составе
распределенных вычислительных систем, а таете в качестве
процессорных элементов многопроцессорных систем ОСК, электронных
записных книжек и т.д. ; .
В ходе выполнения диссертационной работы;
разработаны структурные, и , функциональные схемы и алгоритмы управлення последовательных устройств ОСИ;
создана , программные' продукты для , моделирования разработанных последовательных устройств и получены оценки их быстродействия. .
На защиту выносятся следукмцне остыше положения;
способы модификации формул подстановок, ' устраняющие непродуктивные шаги работы канонической схемы марковских алгоритмов;
формальный метод разметки систем продукций, позволяющий существенно сократить временные затраты по сравнению с каноническими марковскими системами продукций;
структуру, последовательных устройств для реализации продукций с алфавитными переменными;
структура и алгоритм управления последовательного устройства, реализующего размеченные .системы продукций;
структура и алгоритм управления последовательного устройства с рзсшрешшми функциональными возможностями;
программа продукты моделирования работы предлагаемых устройств для получения оценен их быстродействия.
Длрабацш» jvuioinu. Предварительные результаты работы докладывались на Международной научной конференции "Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации" (Курск, 1.993), Всесоюзной научно-практической конференции. "Вопроси экономики и организации информационных технологий" (Гомель. 1932), Юбилейной научной . конференции Курского политехнического института (Курск, 199-1).
Rueppsmio 1\-).бот. Результаты, диссертационной работы нашли применение при выполнении, госбюджетных фундаментальных НИР Курского государственного технического университета (г/б - ?, г/б - 15), а также хоздоговорных НИР (х/д " 378), использованы в
учебном процессе ("Архитектура вычислительных систем" - курс лекций. " Высокопроизводительные систем обработки информации" - -практический занятия) и внедрены в Курском ТОО "Автор", где были применены в качестве'технических средств акселерации поиска в полнотексткых базах данных, что подтверждается актом о внедрении. ... '..:.-.
Работа выполнена 'no. плану Госкомвуза РР (единому заказ-наряду) на 1992-95 гг. от 16.03.92 г. N 10-36 - 41ин / Ю-20-Oft,. (тема "Разработка и исследование характеристик процессорных элементов систем обработки символьной информации"), а также по распоряжению Госкомвуза РФ от 19.02.93 г. N10 "Технические системы обработки символьной информации и изображений" (Международный проект).
Публикации. Результаты. подученные в диссертационной , работе, нашли отражение в 5 печатных работах и 5 авторских свидетельствах.,
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на-Х.29 страницах; содержит ЧЧ рисунков, 0 наименований библиографии и 49 страниц приложений* всего страниц -2-Иь,
