Cтраница 2
Теория вычислительных машин, вопросы программирования ( см. об этом § 3) составляют сейчас один из важных разделов математики. [16]
Создание инженерных методов научно обоснованного и практически целесообразного разрешения технических задач требует дополнительных разработок, учитывающих условия производства и эксплуатации автоматических систем. Это приводит к выделению из общей автоматики самостоятельных научных направлений, важнейшими из которых можно считать теорию сообщений, теорию вычислительных машин, теорию автоматических измерений, теорию автоматического регулирования и теорию автоматического управления. [17]
Возникновение микроэлектроники явилось ответом на потребность человеческого общества в более современных технических средствах обработки информации; в свою очередь микроэлектроника стимулирует дальнейшее развитие информации. Микроэлектронику нельзя отождествлять с информационной техникой; для последней она является основой, своего рода строительным материалом, из которого строится здание этой техники. Сама микроэлектроника не дает ни проекта здания, ни программы его использования: всем этим занимаются специалисты других направлений информационной техники, обозначаемых общим понятием теория вычислительных машин и систем или информатика. Прогресс методов обработки информации не определяется успехами одной микроэлектроники - он должен сочетаться с движением вперед самой информатики. Так, например, когда в середине 70 - х годов производительность компьютеров возросла настолько, что появилась возможность выполнения программ, насчитывающих сотни тысяч команд, в полной мере проявились принципиальные трудности, связанные с программированием. [18]
В таких машинах каждый регистр выполняет совершенно специфические функции. В этом случае контроль за правильностью работы устройства производится при помощи тестовых программ, однако такая проверка не может выполняться в то время, когда многоканальный цифровой регулятор включен в систему автоматического регулирования. Следовательно, для осуществления контроля МЦР должен периодически отключаться от объекта. Автоматический контроль ( самоконтроль) за правильностью вычислений МЦР, имеющего структурные схемы Б или В, можетбыть осуществлен, например, посредством использования специальных кодов с обнаружением ошибок или введения специальных схем самоконтроля. Однако, как известно из теории вычислительных машин, все эти методы, не очень эффективные и достаточно сложные, требуют дополнительного оборудования, введение которого не всегда бывает оправдано. [19]
Рассмотрим некоторые общие проблемы, относящиеся к системам связи. Для этого необходимо прежде всего представить различные элементы, входящие в эти системы, в виде математических понятий, идеализированных подходящим образом по сравнению с их физическими прообразами. Мы можем грубо разделить системы связи на три главные категории: дискретные, непрерывные и смешанные. Под дискретной системой будем понимать систему, в которой и сообщение и сигнал являются последовательностями дискретных символов. Типичным примером служит телеграфия, где сообщение представляется в виде последовательности букв, а сигнал - последовательности точек, тире и промежутков. Непрерывная система - это такая система, в которой и сообщение и сигнал рассматриваются как непрерывные функции, например радио или телевидение. Смешанная система - это такая система, в которой встречаются и дискретные и непрерывные переменные, например передача речи с помощью ИКМ. Рассмотрим сначала дискретную систему, - случай, имеющий применение не только в теории связи, но также в теории вычислительных машин, планировании телефонных станций и других областях. Кроме того, исследование дискретной системы образует основу для исследования непрерывной и смешанной систем, которые будут рассмотрены во второй части статьи. [20]