Сигнал о некоторых понятиях кибернетики - Полетаев И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 7.29. Ввод данных в машину с помощью перфорированной ленты.
а) лента с записью в двоичной системе входных данных (чисел илн команд)
б) ввод данных в машину.
ства на электронно-лучевых трубках; оно равно времени установки электронного луча на нужную точку экрана, что достигается подачей напряжений определенной величины на отклоняющие электроды трубки. В машинах параллельного действия на каждый разряд имеется своя трубка. Поэтому адрес числа одинаков для всех трубок и выдается на них одновременно. Для быстродействующей оперативной памяти часто используют этот способ запоминания.
Оперативное и внешнее запоминающие устройства обмениваются зафиксированными в них данными. Готовые результаты вычислений передаются на магнитную ленту с трубок, а с ленты на трубки переписываются новые входные данные.
201
Ряд мест записи, или, как говорят, ячеек памяти, используется для записи команд управления машиной. Команды расположены в порядке номеров; очередная команда передается в регистр команд, отсюда в управляющее устройство для исполнения.
В различных типах машин используются различные виды команд. Стандартная команда определяет одно действие машины и вызывает все необходимые для этого дей-
Рнс. 7.30. Общая схема электронной вычислительной машины.
ствия переключения (отпирание и запирание коммутирующих узлов — вентилей). Под одним действием можно подразумевать более или менее сложный процесс. Так, если считать одним действием, например, передачу числа из Запоминающего устройства в арифметическое, то команда для выполнения этого действия должна содержать указание (или номер) операции и адрес числа. Такие команды* и машины, работающие с ними, называются одноадресными. Для того чтобы сложить два числа и записать результат, нужно три команды, но сами команды короткие.
202
Если под одним действием понимать весь процесс сложения и записи, то команда должна содержать номер операции и три адреса: первые два — откуда взяты слагаемые и третий — куда записать сумму. Зга система применяется в трехадресных машинах.
Все команды в последовательности их выполнения составляют программу работы машины над данной задачей. Программа составляется математиком-програм-мистом и записывается в виде слов в алфавите машины, т, е. в виде чисел двоичного счисления на перфоленте или перфокартах. Затем программа вводится во внешнее запоминающее устройство машины (уже автоматически) и выполняется в порядке следования команд после запуска машины. Последней командой машины будет «остановка».
Таким же путем вводятся и исходные данные для вычислений. Результаты вычислений выводятся из машины печатающей автоматической машиной (телетайпом) или же с помощью быстродействующего фотопечатающего устройства.
Особенности электронных машин
Электронная вычислительная машина выполняет бол-ее широкий круг операций по сравнению с арифмометром и даже со счетно-аналитическими машинами. Она работает как расчетное бюро, выполняя не только все вычисления, но и все операции записи, сортировки и считывания промежуточных результатов, которые на клавишных машинах еще делает оператор.
Подобно тому, как оператору-расчетчику дается программа обработки исходных данных задачи и таблица для записи результатов, электронной машине также задается программа действий, которую она строго выполняет. Эта программа составляется несколько детальнее, чем для вычислителей. Машина выполняет программу несравненно быстрее. За несколько часов работы она сделает больше, чем вычислитель за всю свою жизнь. Машина, пока она исправна, не допускает ошибок. Ошибки появляются только при поломках машины или при наличии ошибок в программе. Для снижения частоты поломок принимается ряд эффективных мер: предварительный отбор деталей, работа в ослабленных режимах, периодические проверки точности с помощью специальных «испытательных» задач — тестов и т. д.
Машины сверхвысокой производительности не просто заменяют труд многих вычислителей. Несомненно, что
использование машин дает качественно новые возможности, которые заключаются в том, что с помощью машин могут ставиться и решаться задачи такого объема и сложности, решение которых при ручном счете было бы практически невозможно, хотя бы из-за трудностей кооперирования большого числа вычислителей, обмена информации между ними и согласования их действий при совместной работе над одной задачей.
Решающее значение в расширении функций электронных машин сыграло введение в их состав быстродействующей памяти и операций автоматической записи и отыскания слов в ней. В процессе обработки информации машина, использующая запоминающие устройства, т. е. обладающая памятью, реагирует не только на приходящие в данный момент сигналы, но и на те, которые приходили в прошлом. Такая машина способна накапливать сведения и использовать их по мере надобности. Эта способность не только чрезвычайно сильно расширяет возможности машин, но придает машинам совершенно новое качество по сравнению с автоматами, реагирующими стереотипно всякий раз на существующее в данный момент воздействие. Наличие памяти в принципе дает возможность менять реакцию по мере накопления информации. Такой способностью простейшие автоматы обладают лишь в зачаточном состоянии в том случае, если управление производится с интегрированием сигнала.
