Гибридная вычислительная система
Cтраница 2
Для задач, сочетающих моделирование сложных явлений с их математическим решением, применяются гибридные вычислительные системы ( ГВС), содержащие ЦВМ и АВМ. АВМ подсоединяют к процессору типа М400 через устройство преобразования. В качестве дополнительного процессора к М400 может подсоединяться машина МИР-1, МИР-2. Значительно увеличивают производительность ЕС процессоры малых ЦВМ с быстродействием до одного миллиона операций в секунду и технические средства до 70 наименований. [16]
Для решения сложных краевых задач, описываемых уравнениями в частных производных, все большее применение находят гибридные вычислительные системы типа сетка - ЦВМ, сочетающие преимущества как аналоговых, так и цифровых методов. Возникновение гибридных аналого-цифровых систем объясняется стремлением к повышению быстродействия существующих вычислительных машин и использованию положительных качеств сеточных электрических моделей. [17]
Гибридные средства вычислительной техники находятся в стадии становления; основные вопросы здесь сводятся к разработке структур гибридных вычислительных систем, выбору рационального соотношения между цифровой и аналоговой частями, автоматизации работы гибридных систем и разработке элементов и схем, а также к разработке математического обеспечения гибридных систем. [18]
 |
Схема аналоговой вычислительной стойки ГВС-100. [19] |
В качестве примера АВМ третьего поколения, в которой эти требования соблюдены, рассмотрим аналоговую часть гибридной вычислительной системы ГВС-100, специально построенную для АЦВС. Эта АВМ может состоять из нескольких ( в максимальном варианте из семи) аналоговых вычислительных стоек и пульта общего управления и может функционировать как автономно, так и в составе АЦВС. [20]
Объективное рассмотрение возможностей, преимуществ и недостатков современных методов и средств технической кибернетики с позиций специфики, общности и квалифицированного решения задач энергомассообмена убедительно ориентирует на разработку и внедрение в инженерную практику метода гибридного математического моделирования и реализующих его гибридных вычислительных систем. [21]
В последние годы появился ряд задач управления, для которых недостаточны возможности ни аналоговых ( мала точность и алгоритмические возможности), ни цифровых ( мало быстродействие); ЭВМ. Для решения подобных задач используют гибридные вычислительные системы ( например, ГВС-100), сочетающие в себе достоинства аналоговых и цифровых ЭВМ. [22]
Если на каких-то этапах решения сложной задачи не требуется высокая точность обработки информации, обеспечиваемая цифровой § Ш, то, как указывалось вначале, для ускорения выполнения операций могут использоваться аналоговые устройства. Это могут быть электронные или оптические устройства, имеющиеся в гибридной вычислительной системе наряду с цифровой ЭВМ. Оптические устройства способны производить обработку целых массивов информации со скоростью, равной скорости прохождения лучей света, то есть практически мгновенно. [23]
В данной работе дается обобщение обычных методов анализа чувствительности на случай гибридных вычислительных систем и на случай дискретных систем. Для некоторых систем зависимые переменные могут быть квантованы как во времени, так и по уровню. Кроме того, источники ошибок в таких системах не могут быть представлены как возмущения коэффициентов. В соответствии с этим вводятся понятия, необходимые для рассмотрения широкого класса источников ошибок. Даются краткие примеры применения. [24]
В настоящей работе методы чувствительности распространены на физические системы, в которых некоторые или все переменные существуют в дискретной форме. К ним относятся так называемые дискретные системы, имеющие большое значение в управлении процессами, и так называемые гибридные вычислительные системы, имеющие сопряжения аналоговых и цифровых вычислительных машин. Например, возмущения в этих системах включают такие факторы, как ошибка квантования и ошибки, вызванные временными задержками при аналогово-цифровых преобразованиях. [25]
Весьма перспективная возможность объединить скорость аналоговой машины с точностью и логическим контролем цифровой привела в конце 50 - х годов к разработке вычислительных методов на основе гибридных систем. К этому классу гибридных вычислительных систем принадлежит большое число типов системных конфигураций, рассчитанных на различные операционные режимы, специфические особенности которых определяются соотношением вычислительной мощности аналоговой и цифровой части. Ниже предпринята попытка выделить и обобщить все достоинства и недостатки этих трех типов вычислительных средств применительно к имитационному моделированию. [26]
Научно обоснованное прогнозирование параметров режима газопередачи при различного рода аварийных ситуациях на газотранспортной системе представляет существенный прикладной интерес. Речь идет о возможности фиксации состояния аварийной ситуации в ее начальной стадии, с одной стороны, и о целенаправленном управлении режимом газопередачи в процессе ее. Здесь мы также считаем целесообразным применение гибридных вычислительных систем в сочетании с резервной памятью ( подробнее см. гл. [27]
По указанным причинам большинство гибридных имитаций проводится с помощью программ на процедурно-ориентированных универсальных языках цифровых машин. Эти программы играют роль супервизора и часто работают в сочетании со стандартными подпрограммами пользователя для проверки аналоговой части, преобразования данных, контроля и диагностики. Для построения и проверки первой серийной гибридной вычислительной системы HYDAC был создан язык HYTRAN. Этот язык используется для автоматизации построения наборной схемы и проверки аналоговых подсистем, а также для комплексного контроля за исполнением гибридных программ. [28]
Гибридные вычислительные системы имеют определенные преимущества для моделирования нестационарных режимов течения газа, так как наиболее емкий по времени этап задачи - решение системы уравнений - реализуется на аналоговой части, специализированное устройство которой обеспечивает быстроту счета. Имеются также преимущества эргономического характера. Однако совершенствование цифровых ЭВМ делает выбор проблематичным, зависящим не от принципиальных достоинств того или иного направления, а от конкретных научных или технических решений, используемой элементной базы. Следует предположить, что спор между гибридными вычислительными системами и универсальными цифровыми ЭВМ будет продолжаться в рамках поиска наиболее эффективных реализаций, однако развитие вычислительной техники усиливает позиции цифровых ЭВМ, в частности, функции аналоговых процессов могут в ближайшем будущем выполнять высокоскоростные специализированные микропроцессоры, работающие под управлением основного процессора ЭВМ. [29]
Страницы: 1 2