16.Понятие и виды эвм с «не фон-неймановской» архитектурой.

Не-фон-неймановская архитектура (non von Neumann architecture) - любой способ организации ЭВМ, принципиально отличающийся от классической фон-неймановской архитектуры.

Предлагаемые варианты не-фон-неймановской архитектуры включают: организацию ЭВМ либо без счетчика команд и с непоследовательным выполнением команд, либо без памяти с многократной записью (например, dataflow machine, reduction machine).

Машина, управляемая потоком данных (dataflow machine). Организация ЭВМ, при которой выполнение каждой операции инициируется наличием её операндов (аргументов); заранее последовательность выполнения команд не задается. При управлении потоком данных в качестве операндов (аргументов) команды указываются не адреса ячеек памяти, а команды, результаты которых являются операндами (аргументами) данной команды.

Такая организация ЭВМ соответствует языкам функционального программирования.

Редукционная машина (reduction machine). Организация ЭВМ, при которой программа представляет собой набор правил подстановки и выражение, подвыражения которого заменяются (редуцируются) в соответствии с правилами. Правила и подвыражения могут обрабатываться с произвольной степенью параллелизма.

Такая организация соответствует языкам логического программирования.

SIMD-architecture - архитектура (параллельной) ЭВМ с одним потоком команд и несколькими потоками данных (например, array processor).

17.Основные этапы подготовки и решения задач на эвм.

Для того чтобы можно было решить с помощью ЭВМ какую-ни­будь задачу, её необходимо вначале четко и однозначно сформу­лировать в виде условных (например, математических) обозначе­ний.

Формализация - представление задачи с помощью условных обозначений. В свою очередь формализация задачи включает в себя ряд элементов:

- формулирование условий задачи;

- анализ методов решения подобных задач;

- выбор методов решения.

Формулирование условий задачи

Сначала формулируется условие задачи, определяются допус­тимые значения исходных данных и форма выдачи результатов вы­числений. Выбор формы выдачи результатов вычислений направлен на достижение возможности получения количественных характерис­тик, по которым можно будет оценить эффективность принятия тех или иных решений по достижению цели поставленной задачи.

Количественной мерой оценки эффективности при решении расчетных задач являются так называемые критерии эффективнос­ти. К ним относятся различные количественные показатели, в том числе и вероятностного характера. Непра­вильный выбор критериев эффективности (рассчитываемых показателей) может подчас сделать весь расчет на ЭВМ невыполнимым, не­эффективным или напрасным.

Далее анализируются известные методы решения подобных за­дач, их достоинства и недостатки, применимость к конкретному случаю.

С учетом указанных факторов окончательно выбирается метод решения задачи, устанавливающий зависимость искомых результа­тов от исходных данных и обеспечивающий разбивку вычислитель­ного процесса на ряд элементарных операций.

Алгоритмизация решения задачи

Оценив исходные условия и выбрав метод решения конкретной задачи, переходят к её алгоритмизации, т.е. составлению под­робного алгоритма действий (плана) выполнения задачи.

Алгорит­м - последовательность элементарных операций над исходными данными с целью получения конечного результата на основе выбранного метода решения задачи.

К любым алгоритмам предъявляется ряд требований: опреде­ленность, массовость, результативность.

Определенность алго­ритма предполагает однозначность толкования конечного числа всех этапов требуемых операций.

Массовость алгоритма обеспечи­вает его применимость к любым допустимым значениям исходных данных.

Результативность алгоритма дает воз­можность получить за конечное число шагов вычисление искомого результата.