Високопродуктивні спеціалізовані комп’ютерні засоби обробки інформації на основі системи числення в залишкових класах - Автореферат

Дисертаційну роботу виконано на кафедрі автоматизації та компютерних технологій Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка у рамках держбюджетної НДР МОН України “Теоретичні основи, методи та інструментальні засоби аналізу, розробки і верифікації гарантоздатних інформаційно-керуючих систем для аерокосмічних обєктів і комплексів критичного застосування” (Д503-45/2006 (підсумковий), частина 1); за госпдоговірною темою “Аналіз методів і моделей підвищення надійності систем обробки інформації спеціалізованих автоматизованих систем керування” (ОКБ ДП ХПЗ ім. Харків, Д2/2006); пошукових НДР за ініціативою Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка “Дослідження і розробка високоефективних мікроелектронних обчислювальних та керуючих пристроїв з нетрадиційною архітектурою” (ДР № 0104U005149) та “Розробка та дослідження надшвидкодіючих і надійних систем і засобів обробки цифрової інформації на основі використання непозиційних кодових структур модулярної арифметики” (ДР № 0107U001631), в яких здобувач був виконавцем окремих розділів та етапів. Вперше на основі введеного спеціального коду табличного представлення операндів розроблено метод порозрядної табличної реалізації арифметичних операцій, в якому, на відміну від існуючих, використовується унітарний код результату арифметичних операцій кожної з таблиць, що дозволяє зменшити кількість послідовних етапів обробки інформації, що, у свою чергу, підвищує продуктивність спеціалізованих компютерних засобів. Дістала подальший розвиток HDL-модель спеціалізованого компютерного засобу за рахунок додаткової можливості опису функціонування у системі залишкових класів шляхом застосування методу порозрядної табличної реалізації арифметичних операцій, що дає можливість кількісно оцінити продуктивність СКЗОІ у СЗК. Результати дисертації доцільно використати в системах і пристроях обробки в реальному часі великих масивів цифрової інформації; при розвязанні задач цифрової фільтрації, криптографічних перетвореннях в полях Галуа; при розробці криптографічних систем і систем стиснення інформації на основі використання перетворень Хаару і Хартлі; при необхідності реалізації модульних перетворень у пристроях з підвищеними вимогами до швидкодії виконання складних розрахункових задач у СЗК, наприклад, при розвязанні задачі забезпечення необхідного рівня стійкості криптографічних засобів за рахунок виконання арифметичних операцій над цілими числами.Вступ дисертаційної роботи містить: обґрунтування актуальності теми дослідження; інформацію про звязок дисертаційної роботи з науковими програмами; мету роботи та частинні задачі досліджень; формулювання обєкту, предмета і методів дослідження; характеристику наукової новизни та практичного значення одержаних результатів досліджень, а також особистого внеску здобувача; дані щодо реалізації, апробації та публікації наукових та практичних результатів дисертації. Наведено основні принципи побудови спеціалізованих компютерних засобів обробки інформації у системі залишкових класів та сформульовано задачі, що розвязуються СКЗОІ у процесі функціонування турбоагрегату (ТА). Встановлено, що одним з можливих засобів підвищення ефективності функціонування СКЗОІ є створення та впровадження спеціалізованих компютерних засобів, що функціонують у непозиційній системі числення - системі залишкових класів. В результаті проведеного аналізу сучасних та дослідженні перспективних методів підвищення продуктивності СКЗОІ без зниження надійності обробки інформації в якості показників для кількісної оцінки продуктивності обчислень та оцінки надійності вибрано та обґрунтовано відповідно коефіцієнт відносного підвищення продуктивності Оскільки з усіх відомих принципів реалізації арифметичних операцій у СЗК табличний принцип забезпечує максимальну швидкодією, тобто результат операції може бути отриманий в момент надходження до матричних схем вхідних операндів, тобто за один машинний такт, тому в роботі пропонується використання саме цього принципу для підвищення продуктивності спеціалізованих компютерних засобів обробки інформації.У дисертаційній роботі розвязано науково-прикладну задачу розробки методів підвищення продуктивності спеціалізованих компютерних засобів обробки інформації. Результати проведених досліджень методів підвищення продуктивності систем обробки інформації реального часу з урахуванням вимог до надійності показали, що застосування двійкової позиційної системи числення не може кардинально розвязати цю задачу без істотного погіршення техніко-економічних характеристик спеціалізованих компютерних засобів обробки інформації. Результати досліджень, а також застосування непозиційного кодування інформації показали, що використання СЗК істотним чином впливає на архітектуру і принципи функціонування СКЗОІ. В цьому випадку структура системи обробки інформації у системі залишкових класів представляється у вигляді кластерної обчислювальної структури паралельної об

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ