Программирование - вычисление
Cтраница 2
Во второй части Основы программирования рассматриваются директивы ассемблера и компоновщика, техника программирования на ассемблере, особенности программирования конвейерных вычислений. Приводятся сведения о машинном представлении различных типов данных, а также программные реализации базовых операций и алгоритмов ЦОС: операций с вещественными и комплексными данными, базовых операций бабочка для алгоритмов быстрого преобразования Фурье, обработки сигналов, алгоритмов фильтрации, генерации, обработки спектров. [16]
В чистом функциональном Лиспе нет ни циклических предложений ( DO, PROG и другие), ни тем более операторов передачи управления. Для программирования повторяющихся вычислений в нем используются лишь условные предложения и определения рекурсивных, или вызывающих самих себя, функций. [17]
 |
Логические отношения и операции в Фортране и C / C. [18] |
Языки C / C и Фортран имеют различный синтаксис. Вместе с тем они являются основными языками программирования вычислений. Язык С часто применяется в системном программировании. C является объектно-ориентированным языком, поэтому он удобен для использования в больших проектах, где важны эффективность разработки программ и их надежность, а производительность не играет большой роли. Иногда оказывается удобным при решении сложной задачи разбить ее на части и при решении каждой из подзадач использовать наиболее подходящий для этого язык программирования. В этом случае важна возможность взаимодействия частей программы, написанных на разных языках программирования и откомпилированных по отдельности. Познакомимся с некоторыми примерами совместного использования языков C / C и Фортрана. [19]
Фортран является языком программирования высокого уровня. Он относится к категории императивных языков и изначально создавался для программирования вычислений. [20]
Подводя итог, подчеркнем, что использование оракула нулевого порядка вместо оракула первого порядка может на практике приводить к резкому усложнению задачи оптимизации. Поэтому, как нам кажется, стоит потратить даже большой труд на программирование вычисления производных в аналитическом виде, если только есть такая возможность и нет уверенности в достаточной гладкости функционалов задачи. [21]
Темп обновления Фортрана может показаться медленным, однако это избавляет программиста-прикладника от необходимости постоянно знакомиться с новыми версиями языка и дает возможность сосредоточиться на решении задач из своей предметной области. Фортран впитывает те достижения Computer Science, которые действительно необходимы и полезны при программировании вычислений и не сказываются сколько-нибудь заметным образом на их скорости. [22]
Уже один этот факт свидетельствует о том, что Фортран еще надолго останется основным языком программирования инженерных и научных вычислений, а также о том, что однобокая ориентация на Алгол в начале 60 - х годов нанесла ощутимый ущерб как прикладному, так и системному программированию в нашей стране. [23]
Фортран, ФОРТРАН Язык программирования, широко используемый при научных расчетах. Появление следующей версии - Фортран 8х - ожидается в 1988 г. Запись фортрановских программ сильно напоминает алгебраические уравнения ( отсюда произошло и название formula translation - трансляция формул), что в значительной мере облегчает научному работнику программирование вычислений. Единственной информационной структурой языка является массив ( А. В языке ФОРТРАН Л впервые была реализована важная идея независимой компиляции подпрограмм, что дало возможность создавать библиотеки научных подпрограмм. [24]
ЗУ, число которых заранее неизвестно. Однако практически это может привести к нерациональному использованию оперативных ячеек ЗУ. Поэтому возникает необходимость производить программирование вычислений по формулам с возможно меньшим использованием оперативных ячеек ЗУ для хранения промежуточных результатов. Экономию рабочих ячеек удобнее всего производить после программирования арифметических и других операторов, в которых встречаются промежуточные результаты счета. [25]
Оператор DO является одним из наиболее мощных средств языка ФОРТРАН. Этот оператор позволяет производить вычисления в некотором участке программы многократно, причем при каждом новом прохождении цикла вычислений изменяется значение некоторой целой переменной. Индексация и оператор DO облегчают программирование вычислений, которые были бы слишком сложными при непосредственном использовании машинных команд. Материал, излагаемый в этом параграфе, весьма важен; поэтому мы проиллюстрируем работу оператора DO на нескольких примерах. [26]
Действительно, скорость выполнения вычислительных операций на ЦВМ очень велика - измеряется многими сотнями тысяч операций в секунду. Однако полное время, протекающее от момента формулировки задачи, необходимой для приема этой задачи в работу, до момента расшифровки полученных данных и превращения их в приемлемый для использования вид совсем не так мало. Оно включает в себя затраты времени на переговоры с людьми, принимающими заказ, о выяснении возможности использовать машину, алгоритмизацию и программирование вычислений. Затем здесь наступает обычно пауза между окончанием программирования и передачей материала для перевода его на язык машин. Только после этого наступает спуск перфорированной ленты в ЦВМ и обработка ее машиной, что совершается действительно с электронными скоростями. [27]
Для повышения надежности в Стреле было реализовано арифметико-логическое устройство потенциального типа на большой диодной трехвходовой матрице. На два входа подавались параллельно представленные в потенциальном коде операнды, на третий вход - код операции. ОЗУ было выполнено на электронно-лучевых трубках. Трехадрес-ная система команд имела набор операций, удобный для программирования сложных научных вычислений. [28]
Наконец, может показаться, что бедность системы команд машины Поста препятствует программированию на ней сложных алгоритмов. В самом деле, современные ЭВМ содержат сотни типов команд, а здесь всего шесть. Однако рассмотрение системы команд, скажем ЕС ЭВМ, показывает, что подавляющее большинство команд введено для обеспечения удобства программирования, но не связано с какими-либо принципиальными сооб-ражаниями о представимости алгоритмов. Например, для умножения чисел с плавающей точкой достаточно иметь команды сложения и умножения целых чисел - формально нет необходимости в команде умножения чисел с плавающей точкой. Однако такая команда присутствует в системе команд ЕС ЭВМ [25] и существенно упрощает программирование вычислений. Кроме того, следует учесть, что на аппаратном уровне реализации команд ЭВМ фактическое разнообразие выполняемых операций уже сравнимо по богатству с системой команд машины Поста. [29]
Ьх - - с 0 - обращалось внимание на важность обработки текстовой или символьной информации. Роль такой информации постоянно возрастает по мере расширения круга решаемых задач, обогащения средств их описания. Так, если мы хотим избавить человека от необходимости пользоваться в программах числовыми адресами, то необходимо оснастить машину программой, способной переводить команды из символических в восьмеричные обозначения ( см. § 2 гл. Гораздо более сложной является задача перевода с Алгола на машинный язык. Такие задачи постоянно возникают в практике программирования. От программирования вычислений по формулам происходит постепенный переход к автоматическому получению самих формул. Как заметил один известный программист, не за горами время, когда машина, получив задание обратить матрицу, будет в ответ печатать разъяснение, почему в данной задаче можно обойтись без обращения матриц. Пусть это только шутка, но программисты уже давно задумываются над тем, как научить машину анализировать смысловое содержание поставленной перед ней задачи, с тем чтобы она самостоятельно находила способ решения задачи. Ясно, что при этом языки, подобные Алголу, становятся малопригодными для формулировки задания машине. Шагом вперед являются языки, целиком ориентированные на обработку символьной информации, или дополненные средствами описания процессов такой обработки. В перспективе стоит задача научить машину понимать естественные языки. [30]
Страницы: 1 2 3