16. Принцип запам'ятовування

Принцип запам'ятовування[44]. Визначення того, чи має ЕС пам'ять або не має, полягає в тому, що в системі без пам'яті її вихід для кожного значення незалежної змінної залежить тільки від значення вхідної змінної в той же момент часу. Прикладом ЕС без пам'яті є ідентична ЕС, де вихідний сигнал ідентичний вхідному.

В ЕСз пам'яттю значення вихідної величини залежить не тільки від значення вхідної величини в цей момент часу, але й від її значень у попередні моменти часу. Прикладом ЕС з пам'яттю в дискретному часі є співвідношення вихідного сигналу і вхідного :

, (1-24)

іншим прикладом може служити . Прикладом ЕС з пам'яттю є також ємність, тому що якщо вхідним сигналом є струм, а вихідним - напруга, то вони зв'язані між собою інтегруванням:

де С – ємність.

17. Принцип инвертирования.

Принцип инвертирования – электронная система инвертирует входной сигнал (это мне КЭП подсказал, но я не уверен что Ден с ним знаком)

18. Принцип стабильности.

Принцип стабильности заключается в том, что входной сигнал вызывает отклик, не выводящий систему из равновесия.

19. Принцип кодування

Эффективное (статистическое) кодирование осуществляется с целью повышения скорости передачи информации и приближения её к пропускной способности канала.

Теорема Шеннона для эффективных кодов (без доказательства): для канала без помех всегда можно создать систему эффективного кодирования дискретных сообщений, у которой среднее количество двоичных кодовых сигналов на один символ сообщения будет приближаться как угодно близко к энтропии источника сообщений.

Корректирующее (помехоустойчивое) кодирование имеет целью повышение верности передачи информации путём обнаружения и исправления ошибок.

Теорема Шеннона для корректирующих кодов (без доказательства): для канала с помехами всегда можно найти такую систему кодирования, при которой сообщения будут переданы со сколь угодно высокой степенью верности, если только производительность источника сообщений не превышает пропускной способности канала.

При кодировании каждый символ дискретного сообщения пронумеровывается, и передача сообщений сводится к передаче последовательности чисел.

Например, для передачи русских букв нужно передавать числа от 1 до 32.

Если основание системы счисления есть g , то n – разрядное число X можно записать в виде полинома

Кодом называется полная совокупность условных символов, которую применяют для кодирования сообщений. Число различных символов в коде называется основанием кода. Код с основанием 2 – бинарный, с другими основаниями – многопозиционный 20. Принцип кодирования.

21. Принцип параллельной обработки и передачи информации.

Принцип паралельної передачі інформації, паралельної обробки (паралельного виконання обчислювальних операцій у сучасних ЕС) з метою підвищення їхньої швидкодії й пропускної здатності. Так, швидкодія сучасних паралельних обчислювальних ЕС досягає 10¹² операцій/с і більше. Паралельною називається така обробка інформації на ЕОМ, що передбачає одночасне виконання програм або їхніх окремих частин на незалежних пристроях. Відомі наступні базові способи введення паралелізму в архітектуру ЕОМ:

– конвеєрна обробка – для підвищення продуктивності арифметико-логічного й керуючого пристрою, коли результати обробки передаються від одного процесора до іншого по ланцюгу й реалізована схема співпадання операцій, коли паралельно працюють різні функціональні блоки й кожний з них робить свою частину в загальному циклі обробки команди. Обчислювальна система конвеєрного типу утворена групою процесорів. Довжина конвеєра невелика. Застосовується в спеціальних скалярних процесорах супер-ЕОМ для підтримки векторної обробки;

– функціональна обробка – надання декільком незалежним пристроям можливості паралельного виконання різних функцій, таких, як логічні операції, операції додавання, множення, приросту й ін. і забезпечення взаємодії з різними даними;

– матрична обробка здійснюється великою кількістю ідентичних процесорних елементів (ПЕ) із загальною системою керування, але організованих у вигляді матриць. Причому всі ПЕ виконують одну і ту ж покрокову операцію, але з різними даними, що зберігаються в локальній пам'яті кожного процесора;

– мультипроцесорна обробка – здійснюється декількома процесорами, кожний з яких має свої команди, а взаємодія процесорів здійснюється через загальне поле пам'яті. Сформульовано критерії оцінки продуктивності ЕС: закон Гроша й гіпотеза Мінського.

Відповідно до закону Гроша продуктивність одного процесора збільшується пропорційно квадрату його необхідності, до граничного значення, вище якого продуктивність обмежена.Відповідно до гіпотези Мінського в паралельній системі з n процесорами, продуктивність кожного з яких дорівнює одиниці, загальна продуктивність збільшується як через необхідність обміну даними. У багатопроцесорних системах за рахунок введення відповіднихмеханізмів керування (мультипрограмування) коефіцієнт використання процесорів можнаістотно підвищити. При збільшенні кількості процесорів вn раз продуктивність збільшуєтьсятакож в n раз тільки в істинно паралельній системі при повному завантаженні процесорів.

Ефективність використання різних способів організації обчислювальної системи залежить від структур закладених у неї алгоритмів. Алгоритмічні структури відрізняються один від одного змістом обчислювальних процедур й їхньою послідовністю при виконанні програм.Обчислювальну процедуру можна також розбити на декілька більш дрібних обчислювальнихпроцедур. У паралельній структурі це призводить до деталізації паралелізму. Якщо обчислювальні процедури - примітивні, реалізуються однією командою, то деталізацію називають дрібною, дрібнозернистою, якщо обчислювальні процедури є складними,складаються з інших процедур, то деталізацію називають крупною, крупнозернистою.