| Вычислительные наноструктуры: учеб. пособие: в 2 ч. Ч.1: Задачи, модели, структуры / под ред. Алакоза Г.М. - М.: Интернет-университет информац. технологий: Бином. Лаб. знаний, 2010. - 487 с. - (Основы информационных технологий). | |
Введение ........................................................ 8
Лекция 1. Междисциплинарный характер компьютерных проектов ..... 23
1.1. Научно-технические и социально-экономические предпосылки
зарождения вычислительных технологий ...................... 23
1.2. Базовые положения современной проектной технологии
прототипирования .......................................... 36
1.3. Глобальные технотронные комплексы как источник конфликт-
индуцированных опасностей ................................. 42
1.4. Глобальные военные и национальные программы как средство
консолидации финансовых, экономических, интеллектуальных
и технических ресурсов общества для решения задач
прорывных научных исследований ............................ 65
1.5. Интенсивные и экстенсивные факторы повышения пропускной
способности вычислительных систем по потокам команд и
данных .................................................... 81
1.6. Обобщенная схема организации вычислений ................... 88
1.7. Взаимовлияние физико-технических, схемо- и
системотехнических факторов в процессе развития средств
вычислительной техники .................................... 92
Системотехнические выводы по лекции ...................... 197
Лекция 2. Состояние и перспективы развития вычислительных
систем и проектных технологий их создания ............ 99
2.1. Основные определения и понятия системотехники ............. 99
2.2. Классификация и основные характеристики современных
ЭВМ ...................................................... 103
2.3. Концептуальное развитие программ создания
перспективного бортового электронного оборудования
(БЭО) в США .............................................. 110
2.4. Обобщенная архитектура БЭО и элементная база БВС
перспективных самолетов пятого поколения F-22 ............ 116
2.5. Особенности разработки БЭО самолета F-35 ................. 119
Системотехнические выводы по лекции 2 .................... 126
Лекция 3. Теория вычислений и машины Тьюринга ................. 129
3.1. Интуитивные предпосылки формализации понятия
"алгоритм" ............................................... 129
3.2. Машины Тьюринга и вычислимые функции ..................... 140
3.3. Машины Тьюринга и перечислимые множества ................. 144
3.4. Машины Тьюринга и «количество информации ................. 147
Системотехнические выводы по лекции 3 .................... 153
Лекция 4. Нейрофизиологический и формально-логический
базис нейроподобных вычислений ...................... 156
4.1. Системотехнический анализ морфофункциональных схем
нейронов, нервных сетей и механизмов "спайковой"
активности ............................................... 156
4.2. Базовые положения теории функциональных систем ........... 163
4.3. Формальная модель нейрона и сети Мак-Каллока - Питтса .... 170
4.4. Перцептрон Ф. Розенблатта и теория распознавания
образов .................................................. 179
4.5. Многопороговые модели .................................... 192
4.6. Входное преобразование формального нейрона как
генератор кратных транспозиций в лексикографически
упорядоченной последовательности значений свертки ........ 198
4.7. Теоретико-групповая модель формального нейрона как
операционное ядро компиляции на квантовый уровень
организации вычислений ................................... 214
Системотехнические выводы по лекции 4 .................... 227
Лекция 5. Базовые положения теории многофункциональных
логических модулей .................................. 229
5.1. Методы структурно-параметрической адаптации
многофункциональных логических модулей ................... 229
5.2. Каноническая система преобразований многофункциональных
логических модулей ....................................... 237
5.3. Структурно-функциональная избыточность
многофункциональных логических модулей и формальных
нейронов ................................................. 242
5.4. Нейроподобная модель универсальных дискретных модулей с
ассоциативным управлением по "сходству" и по "отличию" ... 249
5.5. PD-ассоциативные конструкции и дуализм между потоками
инструкций и данных ...................................... 255
Системотехнические выводы по лекции 5 .................... 265
Лекция 6. Современные вычислительные технологии и их
программно-аппаратные платформы ..................... 268
6.1. Особенности технологий, основанных на (сверх)массовом
параллелизме ............................................. 268
6.2. RISC-архитектуры как компромисс между
системотехническими требованиями и технологическими
возможностями микроэлектроники ........................... 275
6.3. Особенности нейрокомпьютерныхтехнологий .................. 279
6.4. Роль и место нейроподобных вычислительных систем в
технотронных комплексах двойного назначения .............. 285
6.5. Принципы и методы МКМД-бит-потоковой организации
вычислений ............................................... 293
6.6. Факторы, ограничивающие коэффициент распараллеливания
вычислений ............................................... 297
Системотехнические выводы по лекции 6 .................... 304
Лекция 7. Системотехнические аспекты перспективных
вычислительных технологий ........................... 307
7.1. Основные направления развития наноэлектроники ............ 307
7.2. Базовая модель алгоритмически ориентированных
супрамолекулярных вычислителей ........................... 319
7.3. Базовые модели квантовых компьютеров ..................... 324
7.4. Особенности нанометровой системотехники .................. 344
7.5. Особенности нанометровой схемотехники .................... 352
7.6. Особенности нейроподобной схемо- и системотехники ........ 382
Системотехнические выводы по лекции 7 .................... 394
Лекция 8. Нейроподобные модели как формально-логический
базис анализа живых систем .......................... 399
8.1 Самоорганизация и инструктированный синтез себе
подобных ................................................. 399
8.2. Многопороговая модель биологического кода ................ 404
8.3. Криптостойкость как синоним специфичности молекулярно-
биологических комплексов ................................. 417
8.4. PD-ассоциативные вычислительные конструкции как основа
структурно-параметрического метода хранения и
преобразования информации ................................ 427
8.5. Фундаментальные константы как источник неоднозначной
идентификации предметов и явлений природы ................ 436
8.6. "Нечисленная" идентификация как средство повышения
сложности живых систем ................................... 449
Системотехнические выводы по лекции 8 .................... 463
Список использованных сокращений .............................. 467
Литература .................................................... 470
|
В книге раскрыт фундаментальный характер проблематики сквозного системного проектирования высокоответственных технотронных комплексов двойного назначения, функционирование которых невозможно без удовлетворения требований критических задач, превышающих не менее, чем на порядок, возможности существующих аппаратных платформ.
Проанализированы потенциальные возможности "нечисленной" нейрокибернетики и структурно-параметрического метода хранения и преобразования информации в супрамолекулярной и нанометровой вычислительной технике.
Книга рассчитана на научных работников, инженеров и менеджеров, работающих над созданием технотронных комплексов, определяющих облик высоких технологий XXI века. Она может быть полезной студентам различных специальностей для углубленного изучения методов и средств создания информационных технологий. |
|