LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Удосконалення методів, моделей та принципів побудови багатокритеріальних таблично-алгоритмічних функціонально орієнтованих перетворювачів інформації

нових образно-знакових моделей (ОЗМ), біфункціональних образно-знакових моделей (БФОЗМ) таблично-алгоритмічних функціонально орієнтованих перетворювачів інформації (ТАФОПІ) на основі синтезу ЛММ, БФЛММ і ПТЛМ реалізації;

- створення узагальнених математичних моделей (УММ) оцінки швидкодії й ендогенних показників морфоструктур ТАФОПІ;

- розробки багатокритеріальної оптимізації параметрів морфоструктур ТАФОПІ на основі графоаналітичного методу;

- побудови ОЗМ багатофункціональних арифметичних розширників (БФАР) і багатофункціональних перетворювачів (БФП) ФОЗ;

- вдосконалення теорії подібності в області визначення граничних коефіцієнтів подібності (КП) визначальних величин між моделлю й оригіналом, на основі теоретичних принципів побудови умовної комплексної моделі (УКМ) для евристичної групи багатофункціональних виробів електроніки (БФВЕ);

- вдосконалення методології проектування багатоканальних перемикаючих пристроїв (БКПП), що перерозподіляють у часі і просторі прецизійну інформацію на основі УКМ, коефіцієнтів подібності (КП), критеріїв подібності (КРП);

- побудови нової багатофункціональної ОЗМ (БФОЗМ) багатоканального перемикаючого пристрою.

Об'єкт дослідження – проблемно орієнтовані обчислювальні системи управління.

Предмет дослідження –удосконалення методів, моделей і технічних принципів побудови багатокритеріальних таблично-алгоритмічних функціонально орієнтованих перетворювачів інформації.

Методи дослідження базуються на використанні теорії моделювання, синтезу цифрових автоматів, алгебри логіки, теорії апроксимації, чисельного аналізу, надійності, елементів морфологічного та функціонального аналізу, які сполучають формальні та змістові методи. Для оцінки похибок перетворювачів використовувалась теорія ймовірності, математичної статистики. Фізичні експерименти на моделях і зразках проводились на базі теорії подібності та розмірностей.

Достовірність результатів перевірялась розрахунками і експериментами на моделях та виготовлених зразках.

Наукова новизна отриманих результатівполягає в тому, що:

- вперше розроблені теоретичні основи формування нової логіко-математичної моделі (ЛММ) для відтворення ФОЗ. Відмінною особливістю є простота та універсальність за рахунок введення логічної функції – “заперечення рівнозначності” при формуванні першого члена апроксимуючого ряду, при цьому коефіцієнт другого члена ряду визначений у рамках значень 2±к (к=0,1,2,...) для і лінійної ділянки при підготовці табличних даних моделі;

- вперше побудована і досліджена біфункціональна ЛММ для відтворення прецизійних значень прямих та обернених трансцендентних функцій. Відрізняються вони формуванням значень ФОЗ з використанням того ж самого обсягу табличних даних і базуються на властивостях введених логічних функцій;

- вперше розроблений напівадитивний таблично-логічний метод (НТЛМ) апаратурного відтворення прецизійних функціонально орієнтованих залежностей (ФОЗ), що визначається сукупністю прийомів використання принципів: КЛА, "заперечення рівнозначності", кон'юнкції, диз'юнкції і засобів, що базуються на ПЗП, логічних елементах І, АБО, регістрах з кодовими і лічильними входами. Відмінністю методу є висока продуктивність, завдяки підсумовуванню за mod 2 трансформованої вхідної незалежної змінної по цілих степенях двійки і паралельним порозрядним коректуванням універсальними числовими функціями, а висока точність забезпечується малим обсягом ПЗП;

- вперше розроблені та теоретично обґрунтовані принципи формування високошвидкісних ОЗМ і БФОЗМ для відтворення: прямих ФОЗ; прямих і обернених трансцендентних функцій; ортогональних функцій систем впорядкування функцій за Уолшем й Адамаром; циклічного коду Грея в двійковий і навпаки; прямих і зворотних значень функцій з нетрадиційно заданим аргументом. Відрізняється принцип формування прецизійних значень ФОЗ відсутністю арифметичної складності в алгоритмі обчислення відповідних блоків і вузлів;

- вперше розроблені узагальнені математичні моделі (УММ) оцінки швидкодії й ендогенних показників морфоструктур таблично-алгоритмічних функціонально орієнтованих перетворювачів інформації (ТАФОПІ). Вони забезпечують широке варіювання параметрами в процесі проектування пристроїв;

- вперше розроблений принцип багатокритеріальної оптимізації параметрів морфоструктур ТАФОПІ з НТЛМ реалізації на основі евристичних аспектів і графоаналітичного методу. Він відрізняється сукупністю двох алгоритмів: перший – оптимізує обсяг табличних даних при КЛА, особливістю якої є переміщення ординати початкової точки підінтервалу, у рамках методичної погрішності ±d, із кроком, кратним D=d/2і, і=0, 1, ...с, при цьому перша похідна функції, що апроксимується, відповідає цілим степеням двійки, а цільова функція – максимальній довжині підінтервалу аргументу; другий – оптимізує число розрядів у рядку підматриць таблиць (і відповідно її обсягу) коригувальних числових функцій. Це число є компромісною альтернативою мети при евристично заданій множині функцій мети і забезпечує одночасно найменше відхилення значень по кожній функції мети від оптимальних;

- вперше розроблені нові морфоструктури – багатофункціональний арифметичний розширювач (БФАР), що виконує операції: ділення, множення, зведення в квадрат, відтворення функції 1/Х; багатофункціональний перетворювач (БФП) для відтворення набору базових ФОЗ. Вони відрізняються принципом формування результатів обчислення: малорозрядними підматрицями й організацією (послідовно або паралельно) процесу коректування вхідних операндів, що забезпечує компромісне рішення проблеми перерозподілу часових і апаратурних витрат. При цьому, зберігаючи прецизійність обчислення, забезпечується висока швидкодія операцій обчислень з малим обсягом ПЗП, малими апаратурними витратами на багатофункціональний операційний пристрій завдяки сукупності таблично-алгоритмічного помножувача (ТАП), ЛММ формування ФОЗ із НТЛМ реалізації;

- вперше розроблені теоретичні основи визначення граничних коефіцієнтів подібності (КП) означальних величин між моделлю й оригіналом, що вдосконалює теорію неповної подібності та розмірностей у цій області. Відмінною особливістю є теоретична база побудови умовної комплексної моделі (УКМ), що має оптимальні параметри для розглянутої групи багатофункціональних виробів електроніки (БФВЕ). Граничні значення КП (КС мін, КС макс) відповідних означальних величин для кожного багатоканального перемикаючого пристрою (БКПП) визначаються на основі УММ КП і параметрів