2.9Методика вибору раціональної структури обчислювального комплексу

При виборі структури ОК можливі два основних методи дослідження – макро- і мікропідходи.

Макропідхід характерний для початкової стаді вивчення, коли відсутні які-небудь відомості про елементи ОК. На цій стадії ОК розглядається як «чорна шухляда» з полюсами для уведення вихідної інформації і виведення керуючої інформації, призначений для виконання функцій по переробці інформації, необхідної для роботи системи. При макропідході вивчають дуже обмежене коло задач.

Мікропідхід дозволяє вирішувати більш складні і конкретні задачі побудови ОК, у тому числі задачу синтезу ОК. Остання цілком збігається з нашою задачею визначення раціональної структури ОК. При цьому може бути запропонована схема, у якій використовується як макро-, так і мікропідхід. Схема складається з послідовного рішення ряду приватних задач, що приводять до рішення основної задачі синтезу ОК.

Насамперед визначають призначення системи, що обслуговується, тобто складають перелік її задач. Серед останніх виявляють обчислювальні задачі, що повинні бути вирішені за допомогою ОЗ. Для кожної обчислювальної задачі повинний бути складений алгоритм її рішення. (Наявність алгоритмів рішення задач дозволяє визначити вхідну інформацію, необхідну для реалізації кожного алгоритму; вихідну інформацію, що виходить у результаті реалізації кожного алгоритму; сукупність арифметичних і логічних операцій, необхідну для оцінки обсягу обчислювальної роботи). Далі виявляється структура системи, що обслуговується, що дає представлення про можливе розміщення ОЗ у системі. Потім необхідно розробити питання про ефективність системи, що обслуговується. Сюди входить вибір показників ефективності і виявлення факторів, що впливають на величину цих показників. Крім того, визначаються характеристики ОЗ і умови роботи системи.

Першим кроком при реалізації мікропідходу є складання схеми інформаційно-тимчасових зв'язків між всіма алгоритмами. Схема описує інформаційно-логічну структуру (ІЛС) системи і являє собою основу подальшого синтезу ВК. Вона дає точні зведення про шляхи обміну інформацією між всіма алгоритмами системи. Складання ІЛС системи вважається закінченим після того, як буде досягнута сумісність ІЛС. Під сумісністю ІЛС розуміється, по-перше, повне забезпечення кожного алгоритму інформацією, необхідної для його реалізації, і, по-друге, відсутність марних (ніде не використовуваних) потоків інформації. Тут же вибираються структурні схеми самих алгоритмів. Наступний крок — аналіз усіх алгоритмів системи окремо. Ціль аналізу — визначення вимог до обсягу і якості обчислювальної роботи, необхідної для реалізації кожного алгоритму системи. Для цього на етапі макропідходу задаються характеристиками існуючих з гіпотетичних обчислювальних машин.

Наступний етап складається в перерахуванні можливих варіантів прив'язки окремих алгоритмів до окремих ОЗ. Це відбувається за допомогою ІЛС і структурної схеми системи і рівносильно складанню описка варіантів розподілу обчислювальних функцій системи по окремим ОЗ. Далі оцінюється кожний варіант розподілу за допомогою показників якості ВК з урахуванням умов роботи системи, потім вибирається оптимальний варіант. Ця процедура заснована на апріорному виборі первісного рішення з наступним поступовим поліпшенням плану в результаті внесення в нього цілеспрямованих змін. Така одна з можливих схем вибору раціональної структури ОК.