Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Арратуна Р. -> "Оптические вычисления" -> 134

Оптические вычисления - Арратуна Р.

Арратуна Р. Оптические вычисления — М.: Мир, 1993. — 441 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskievichesleniya1993.pdf
Предыдущая << 1 .. 128 129 130 131 132 133 < 134 > 135 136 137 138 139 140 .. 175 >> Следующая

Существуют многочисленные категории таксономии для классификации
параллельных архитектур, но в данном обсуждении будут затронуты только те
из них, которые, как представляется, будут полезны в контексте этой
главы. Для более полного рассмотрения следует обратиться к монографии
[24]. Прежде' всего мы будем рассматривать вариант с временной
параллельностью выполнения операций в отличие от пространственной
параллельности. Первый из указанных вариантов наиболее часто принимает
форму конвейерной обработки, которая представляет собой такое
последовательное выполнение команд или операций, при котором начальные
фазы последующих команд или операций вступают в действие до того, как
завершены последние фазы предыдущих команд или операций. Системы с
пространственной параллельностью сконструированы так, чтобы выполнять
одновременно несколько частей задачи. Они состоят из двух или более
элементов обработки и наиболее ча-
334
Часть IV. Символьные вычисления и искусственный интеллект
сто имеют приблизительно равные возможности, такие что каждый элемент
содержит по меньшей мере арифметическое логическое устройство и набор
регистров. Хотя взаимное расположение и способ соединения процессоров
могут изменяться, схема на рис. 10.28 изображает общую концепцию их
построения. Следует заметить, что сети межэлементных соединений, которые
желательно делать программируемыми, играют главную роль в реализации
параллельной обработки.
Классификация, представленная в [25] и изображенная на рис. 10.29,
предлагает интересный вариант разбиения параллельных систем на категории
исходя из числа процессоров и относительной степени сложности отдельного
процессора. Традиционные монопроцессорные архитектуры изображены на рис.
10.29. По мере перехода к большему числу процессоров обычно происходит
снижение степени сложности каждого отдельно взятого процессора, при этом
следует стремиться достичь оптимального соотношения между ценой всей
системы в целом и нарастанием ее сложности. Матрицы микрокомпьютеров
представляют собой набор компьютеров, которые посылают сообщения друг
другу посредством коммуникационной сети, как это изображено на рис.
10.30. Такие системы обычно характеризуются слабой связью элементов в
противовес системам с сильной связью, т. е. отдельные компьютеры не делят
между собой основную память и устройства ввода-вывода, хотя один
компьютер всегда может привлечь ресурсы другого с помощью
коммуникационной сети. Применение таких систем в символьных вычислениях,
вероятно, будет происходить при решении задач, которые влекут за собой
использование более чем одной базы знаний. Каждый процессор может
работать с заданной частью задачи таким образом, чтобы свести к минимуму
внутрипроцессорные связи.
Следующая категория, а именно вычислительные матрицы, являются системами,
в которых обрабатывающие элементы выполняют операции со степенью
сложности, сравнимой со сложностью операций умножения и сложения.
Систолические матрицы, для организации которых процессоры соединяются в
упорядоченные структуры, которые в свою очередь соответствуют потокам
данных в вычислениях, охватывают большинство архитектур указанной
категории. Однако в дальнейшем, вероятно, возникнут вычислительные
матрицы более общего назначения; это произойдет по мере того, как сети
межэлементных соединений станут более гибкими. Вопрос о систолических
матрицах будет повторно рассмотрен при обсуждении гибридных
оптоэлектронных систем (разд. 10.4.5).
Самые современные типы параллельных машин, оснащенные памятью, усиленной
логикой и системами искусственных нейронных сетей, можно рассматривать
как устройства "интел-
Глава 10. Оптика и символьные вычисления
335
лектуальной памяти". Такие системы памяти могут значительно облегчить
решение проблемы, которая возникает в фон-нейма-новской архитектуре из-за
необходимости постоянно пересылать информацию в память и нз нее. Они
могли бы использоваться в качестве .памяти для главного компьютера, т. е.
пе-
ОЭ- обрабатывающие элементы ЛП- локальное устройство памяти Л -модуль
основного запоминающего устройства Ввод/вывод-устройства ввода/вывода
Рис. 10.28. Блочная диаграмма универсального параллельного компьютера.
Рис. 10.29. Классификация параллельных процессоров в зависимости от
сложности узлов.
336
Часть IV. Символьные вычисления и искусственный интеллект
К-компьютер (оснащенный устройством памяти и способный подсоединяться к
устройствам ввода/вывода)
Рис. 10.30. Матрица микрокомпьютеров.
реводить часть процедур обработки в память во избежание снижения скорости
работы, что связано с перемещением данных между изолированной памятью и
блоками процессора. Каждый элемент (или узел) системы памяти, усиленной
логикой, имеет объем несколько тысяч бит, набор регистров и некоторое
количество связанной с ними логической информации, пригодной для работы с
содержащейся на хранении информацией и способной указывать связи с
другими элементами. Для случая искусственных нейронных систем уровень
Предыдущая << 1 .. 128 129 130 131 132 133 < 134 > 135 136 137 138 139 140 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed