กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 10 นาที

คอมพิวเตอร์สำหรับปฏิบัติการที่มีฟังก์ชันการทำงาน

ทุกหน้าต้องการการล้างข้อมูล/CS1 แหล่งที่มาภาษารัสเซีย (ru)/หน่วยประมวลผลกลาง/การเข้ารหัส/คอมพิวเตอร์ที่ไม่ซ้ำใคร/สิ่งประดิษฐ์ของสหภาพโซเวียต

ในสาขา วิศวกรรมคอมพิวเตอร์และวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์สำหรับดำเนินการกับฟังก์ชัน (ทางคณิตศาสตร์) (ซึ่งแตกต่างจาก คอมพิวเตอร์ทั่วไป) จะดำเนินการกับฟังก์ชันใน ระดับ...

คอมพิวเตอร์สำหรับปฏิบัติการที่มีฟังก์ชันการทำงาน

( เรียนรู้วิธีและเวลาในการลบข้อความนี้ )

ในสาขา วิศวกรรมคอมพิวเตอร์และวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์สำหรับดำเนินการกับฟังก์ชัน (ทางคณิตศาสตร์) (ซึ่งแตกต่างจาก คอมพิวเตอร์ทั่วไป) จะดำเนินการกับฟังก์ชันใน ระดับ ฮาร์ดแวร์ (กล่าวคือ โดยไม่ต้องเขียนโปรแกรมการดำเนินการเหล่านี้) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

ประวัติศาสตร์

เครื่องคำนวณสำหรับการดำเนินการกับฟังก์ชันได้รับการนำเสนอและพัฒนาโดย Mikhail Kartsev ในปี 1967 [ 1 ]ในบรรดาการดำเนินการของเครื่องคำนวณนี้ ได้แก่ การบวก การลบ และการคูณฟังก์ชัน การเปรียบเทียบฟังก์ชัน การดำเนินการเดียวกันระหว่างฟังก์ชันและตัวเลข การหาค่าสูงสุดของฟังก์ชัน การคำนวณอินทิกรัลไม่จำกัดการคำนวณอินทิกรัลจำกัดของอนุพันธ์ของสองฟังก์ชัน อนุพันธ์ของสองฟังก์ชัน การเลื่อนฟังก์ชันตามแกน X เป็นต้น ด้วยสถาปัตยกรรมของเครื่องคำนวณนี้ (โดยใช้ศัพท์สมัยใหม่) เป็นตัวประมวลผลเวกเตอร์หรือตัวประมวลผลอาร์เรย์ซึ่งเป็นหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ที่ใช้ชุดคำสั่งที่มีคำสั่งที่ดำเนินการกับ อาร์เรย์ ข้อมูลหนึ่งมิติ ที่เรียกว่า เวกเตอร์ ในนั้นมีการใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าการดำเนินการเหล่านี้จำนวนมากสามารถตีความได้ว่าเป็นการดำเนินการที่รู้จักกันดีบนเวกเตอร์ เช่น การบวกและการลบฟังก์ชัน – เป็นการบวกและการลบเวกเตอร์ การคำนวณอินทิกรัลจำกัดของอนุพันธ์ของฟังก์ชันสองตัว – เป็นการคำนวณผลคูณเวกเตอร์ของเวกเตอร์สองตัว การเลื่อนฟังก์ชันตามแกน X – เป็นการหมุนเวกเตอร์รอบแกน เป็นต้น[ 1 ]ในปี พ.ศ. 2509 Khmelnik ได้เสนอวิธีการเข้ารหัสฟังก์ชัน[ 2 ]กล่าวคือ การแสดงฟังก์ชันด้วยรหัสตำแหน่ง "สม่ำเสมอ" (สำหรับฟังก์ชันโดยรวม) ดังนั้นการดำเนินการกับฟังก์ชันที่กล่าวถึงจึงดำเนินการเป็นการดำเนินการคอมพิวเตอร์ที่ไม่ซ้ำกันด้วยรหัสดังกล่าวบนหน่วยคำนวณเลขคณิต " เดียว " [ 3 ]

รหัสตำแหน่งของฟังก์ชันตัวแปรเดียว

แหล่งที่มา: [ 2 ] [ 3 ]

แนวคิดหลัก

รหัสตำแหน่งของจำนวนเต็มคือ สัญกรณ์ตัวเลขของหลักต่างๆ ใน ระบบเลขตำแหน่งแบบหนึ่งซึ่งมีรูปแบบดังนี้

.

รหัสประเภทนี้อาจเรียกว่า "รหัสเชิงเส้น" ซึ่งแตกต่างจากรหัสตำแหน่งของฟังก์ชัน ตัวแปรเดียว ที่มีรูปแบบดังนี้:

ดังนั้นมันจึงแบนและเป็นรูปทรง "สามเหลี่ยม" เนื่องจากตัวเลขในนั้นประกอบกันเป็นรูปสามเหลี่ยม

ค่าของตัวเลขตำแหน่งข้างต้นคือค่าของผลรวม

,

ฐานของระบบตัวเลขดังกล่าวอยู่ ที่ไหนรหัสตำแหน่งของฟังก์ชันตัวแปรเดียวสอดคล้องกับรหัส 'ดับเบิล' ในรูปแบบ

,

โดยที่เป็นจำนวนเต็มบวก, เป็นจำนวนค่าที่นำมาพิจารณาและเป็นฟังก์ชันเฉพาะของตัวแปร

การบวกเลขรหัสตำแหน่งจะสัมพันธ์กับการ ถ่ายโอน ตัวทดไปยังหลักที่สูงกว่าตามรูปแบบที่กำหนด

.

การเพิ่มรหัสตำแหน่งของฟังก์ชันตัวแปรเดียวเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนตัวทดไปยังหลักที่สูงกว่าตามแผนผังดังนี้:

.

ในกรณีนี้ การโอนย้ายข้อมูลแบบเดียวกันจะดำเนินการพร้อมกันไปยัง ตัวเลข สองหลักที่สูงกว่า

รหัสสามเหลี่ยมR -nary

รหัสสามเหลี่ยมเรียกว่ารหัสR-nary (และใช้สัญลักษณ์) ถ้าตัวเลขมีค่ามาจากเซต

ที่ไหนและ.

ตัวอย่างเช่น รหัสสามเหลี่ยมเป็นรหัสไตรภาคถ้าและเป็นรหัสจตุภาคถ้าสำหรับ รหัส สามเหลี่ยม R -nary ความเท่าเทียมกันต่อไปนี้เป็นจริง:

,

โดยที่เป็นจำนวนใดๆ มี ค่า คงที่ของจำนวนจริงจำนวนเต็มใดๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งนอกจากนี้ยังมีค่าคงที่ของฟังก์ชันใดๆ ที่อยู่ในรูปแบบเช่น.

การบวกเลขหลักเดียว

รหัสสามเหลี่ยม R-nary ประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:

  • ในตัวเลขที่กำหนดนั้น จะมีการหาผลรวมของตัวเลขที่นำมาบวกกันและตัวทดสองตัวที่ถ่ายโอนมาจากทางซ้ายมายังตัวเลขนี้ นั่นคือ
,
  • ผลรวมนี้แสดงอยู่ในรูปแบบโดยที่,
  • เขียนด้วยตัวเลขหลักของรหัสสรุป และตัวทดจากตัวเลขที่กำหนดจะถูกส่งต่อไปยังตัวเลขหลักถัดไปและตัวเลขหลักถัดไป

วิธีการนี้อธิบายไว้ (เช่นเดียวกับการบวกเลขหลักเดียว) โดยใช้ตารางการบวกเลขหลักเดียว ซึ่งค่าของพจน์ทั้งหมดและต้องมีอยู่ครบถ้วน และค่าของตัวทดทั้งหมดต้องปรากฏในการแยกส่วนผลรวม ตารางดังกล่าวสามารถสังเคราะห์ได้สำหรับ ด้านล่างนี้เราได้เขียนตารางการบวกเลขหลักเดียวสำหรับ:

สมกทีเค (สเมิร์ค)
..0..
00000
..0..
11010
..0..
(-1)(-1)0(-1)0
..1..
2(-1)1(-1)1
..1..
30101
..1..
41111
..(-1)..
(-2)1(-1)1(-1)
..(-1)..
(-3)0(-1)0(-1)
..(-1)..
(-4)(-1)(-1)(-1)(-1)

การลบเลขหลักเดียว

ในรหัสสามเหลี่ยม R-nary นั้นแตกต่างจากการบวกเลขหลักเดียวเพียงแค่ว่าในหลักที่กำหนดค่าจะถูกกำหนดโดยสูตร

.

การหารเลขหลักเดียวด้วยพารามิเตอร์ R

ในรหัสสามเหลี่ยม R-nary นั้น อาศัยการใช้ค่าสหสัมพันธ์เป็นหลัก:

,

จากนี้จึงสรุปได้ว่า การหารแต่ละหลักจะทำให้เกิดตัวทดในสองหลักที่ต่ำที่สุด ดังนั้น ผลลัพธ์ของตัวเลขในการดำเนินการนี้จึงเป็นผลรวมของผลหารจากการหารหลักนั้นด้วย R และตัวทดสองตัวจากสองหลักที่สูงที่สุด ดังนั้น เมื่อหารด้วยพารามิเตอร์ R

  • ผลรวมต่อไปนี้จะถูกกำหนดในหลักที่กำหนด
,
  • ผลรวมนี้แสดงเป็น โดยที่
  • จะถูกเขียนลงในหลักที่ — ของรหัสที่ได้ และตัวทดจากหลักที่กำหนดจะถูกถ่ายโอนไปยังหลักที่ — และหลักที่ —

ขั้นตอนการคำนวณนี้อธิบายได้ด้วยตารางการหารเลขหลักเดียวโดยใช้พารามิเตอร์ R โดยที่ค่าของพจน์ทั้งหมดและค่าของตัวทดทั้งหมดที่ปรากฏในการแยกผลรวมจะต้องมีอยู่ครบถ้วน สามารถสร้างตารางดังกล่าวได้ดังนี้ ด้านล่างนี้จะเป็นตารางแสดงการหารเลขหลักเดียวโดยใช้พารามิเตอร์ R สำหรับ:

สมกทีเค (สเมิร์ค)
..0..
00000
..1..
10010
..(-1)..
(-1)00(-1)0
..0..
1/31(-1/3)01
..1..
2/3(-1)1/31(-1)
..1..
4/31(-1/3)11
..2..
5/3(-1)1/32(-1)
..0..
(-1/3)(-1)1/30(-1)
..(-1)..
(-2/3)1(-1/3)(-1)1
..(-1)..
(-4/3)(-1)1/3(-1)(-1)
..(-2)..
(-5/3)1(-1/3)(-2)1

การบวกและการลบ

รหัสสามเหลี่ยม R-nary ประกอบด้วย (เช่นเดียวกับรหัสตำแหน่งของตัวเลข) การดำเนินการทีละหลักที่ดำเนินการต่อเนื่องกัน โปรดทราบว่าการดำเนินการทีละหลักในทุกหลักของแต่ละคอลัมน์จะดำเนินการพร้อมกัน

การคูณ

ของรหัสสามเหลี่ยม R-nary การคูณรหัสหนึ่งกับอีกรหัสหนึ่งที่ มีจำนวนหลัก k จะประกอบด้วยการเลื่อนรหัสk ตำแหน่ง กล่าวคือ เลื่อนไปทางซ้าย k คอลัมน์และขึ้น m แถว การคูณรหัส k และ k จะประกอบด้วยการเลื่อนรหัส k ตำแหน่ง ต่อเนื่องกัน และการบวกรหัสที่เลื่อนแล้วกับผลคูณส่วน (เช่นเดียวกับรหัสตำแหน่งของตัวเลข)

อนุพันธ์

ของรหัสสามเหลี่ยม R-nary อนุพันธ์ของฟังก์ชันที่กำหนดไว้ข้างต้น คือ

.

ดังนั้น การหาโค้ดสามเหลี่ยมของฟังก์ชันจึง ประกอบด้วยการหาโค้ดสามเหลี่ยมของอนุพันธ์ย่อย และการคูณด้วยโค้ดสามเหลี่ยมของอนุพันธ์ที่ทราบแล้วการหาโค้ดสามเหลี่ยมของอนุพันธ์ย่อยนั้นอาศัยความสัมพันธ์

.

วิธีการหาอนุพันธ์ประกอบด้วยการจัดเรียงตัวทดจากหลัก mk ไปยังหลัก (m+1,k) และไปยังหลัก (m-1,k) จากนั้นจึงทำการบวกในหลักที่กำหนดในลักษณะเดียวกับการบวกเลขหลักเดียว

การเข้ารหัสและการถอดรหัส

ของรหัสสามเหลี่ยม R-nary ฟังก์ชันที่แสดงด้วยอนุกรมในรูปแบบ

,

ฟังก์ชันที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็มอาจแสดงด้วยรหัสสามเหลี่ยม R-nary เนื่องจากสัมประสิทธิ์เหล่านี้และฟังก์ชันต่างๆมีรหัสสามเหลี่ยม R-nary (ซึ่งได้กล่าวถึงไปแล้วในตอนต้นของหัวข้อ) ในทางกลับกัน รหัสสามเหลี่ยม R-nary อาจแสดงด้วยอนุกรมดังกล่าวได้ เนื่องจากพจน์ใดๆในการกระจายตำแหน่งของฟังก์ชัน (ที่สอดคล้องกับรหัสนี้) อาจแสดงด้วยอนุกรมที่คล้ายกันได้

การตัดทอน

ของรหัสสามเหลี่ยม R-nary นี่คือชื่อของการดำเนินการลดจำนวนคอลัมน์ที่ไม่เป็นศูนย์ ความจำเป็นในการตัดทอนเกิดขึ้นเมื่อมีตัวทดเกินจำนวนหลัก การตัดทอนประกอบด้วยการหารด้วยพารามิเตอร์ R สัมประสิทธิ์ทั้งหมดของอนุกรมที่แสดงโดยรหัสจะถูกลดลง R ครั้ง และส่วนที่เป็นเศษส่วนของสัมประสิทธิ์เหล่านี้จะถูกทิ้งไป พจน์แรกของอนุกรมก็ถูกทิ้งไปเช่นกัน การลดทอนดังกล่าวเป็นที่ยอมรับได้หากทราบว่าอนุกรมของฟังก์ชันลู่เข้า การตัดทอนประกอบด้วยการดำเนินการหารด้วยพารามิเตอร์ R ทีละหลักที่ดำเนินการต่อเนื่องกัน การดำเนินการทีละหลักในทุกหลักของแถวจะดำเนินการพร้อมกัน และตัวทดจากแถวล่างจะถูกทิ้งไป

ปัจจัยมาตราส่วน

รหัสสามเหลี่ยม R-nary จะมีตัวประกอบมาตราส่วน M คล้ายกับเลขชี้กำลังสำหรับเลขทศนิยม ตัวประกอบ M ช่วยให้สามารถแสดงค่าสัมประสิทธิ์ทั้งหมดของอนุกรมที่เข้ารหัสเป็นจำนวนเต็มได้ ตัวประกอบ M จะถูกคูณด้วย R เมื่อรหัสถูกตัดทอน สำหรับการบวก ตัวประกอบ M จะถูกจัดเรียงให้ตรงกัน เพื่อให้เป็นเช่นนั้น รหัสหนึ่งในการบวกจะต้องถูกตัดทอน สำหรับการคูณ ตัวประกอบ M ก็จะถูกคูณด้วยเช่นกัน

รหัสตำแหน่งสำหรับฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว

แหล่งที่มา: [ 4 ]

รหัสตำแหน่งสำหรับฟังก์ชันของตัวแปรสองตัวแสดงไว้ในรูปที่ 1 โดยสอดคล้องกับผลรวม "สามเท่า" ในรูปแบบ: โดย ที่เป็นจำนวนเต็มบวก เป็นจำนวนค่าของตัวเลขและเป็นฟังก์ชันของอาร์กิวเมนต์ตามลำดับ ในรูปที่ 1 จุดต่างๆ สอดคล้องกับตัวเลขและในวงกลมแสดงค่าดัชนีของตัวเลขที่สอดคล้องกัน รหัสตำแหน่งของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัวเรียกว่า "รหัสพีระมิด" รหัสตำแหน่งเรียกว่า R-nary (และใช้สัญลักษณ์) ถ้าตัวเลขมีค่าจากเซตเมื่อบวกรหัส เข้าด้วยกัน ตัวทด จะ มีสี่หลัก ดังนั้น

รหัสตำแหน่งสำหรับฟังก์ชันจากตัวแปรหลายตัวจะสอดคล้องกับผลรวมในรูปแบบ

,

โดยที่เป็นจำนวนเต็มบวก เป็นจำนวนค่าของตัวเลขหลักและเป็นฟังก์ชันบางอย่างของอาร์กิวเมนต์รหัสตำแหน่งของฟังก์ชันที่มีหลายตัวแปรเรียกว่า "ไฮเปอร์พีระมิด" ดังแสดงในรูปที่ 2 ตัวอย่างเช่น รหัสไฮเปอร์พีระมิดตำแหน่งของฟังก์ชันที่มีสามตัวแปร ในรูปนั้น จุดต่างๆ สอดคล้องกับตัวเลขหลักและวงกลมบรรจุค่าดัชนีของตัวเลขหลักที่สอดคล้องกัน รหัสไฮเปอร์พีระมิดตำแหน่งเรียกว่า R-nary (และใช้สัญลักษณ์) ถ้าตัวเลขมีค่าจากเซตเมื่อบวกรหัส ตัวทดจะขยายบนลูกบาศก์มิติ n ซึ่งประกอบด้วยตัวเลขหลัก และดังนั้น

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Computer_for_operations_with_functions&oldid=1311015500 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ คอมพิวเตอร์สำหรับปฏิบัติการที่มีฟังก์ชันการทำงาน

ในสาขา วิศวกรรมคอมพิวเตอร์และวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์สำหรับดำเนินการกับฟังก์ชัน (ทางคณิตศาสตร์) (ซึ่งแตกต่างจาก คอมพิวเตอร์ทั่วไป) จะดำเนินการกับฟังก์ชันใน ระดับ...

ประวัติศาสตร์

เครื่องคำนวณสำหรับการดำเนินการกับฟังก์ชันได้รับการนำเสนอและพัฒนาโดย Mikhail Kartsev ในปี 1967 [ 1 ] ในบรรดาการดำเนินการของเครื่องคำนวณนี้ ได้แก่ การบวก การลบ และการคูณฟังก์ชัน การเปรียบเทียบฟังก์ชัน การดำเนินการเดียวกันระหว่างฟังก์ชันและตัวเลข...

แนวคิดหลัก

รหัสตำแหน่งของจำนวนเต็มคือ สัญกรณ์ตัวเลขของหลักต่างๆ ใน ระบบเลขตำแหน่ง แบบหนึ่งซึ่งมีรูปแบบดังนี้ เอ {\displaystyle A} α {\displaystyle \alpha }

รหัสสามเหลี่ยม R -nary

รหัสสามเหลี่ยมเรียกว่ารหัส R-nary (และใช้สัญลักษณ์) ถ้าตัวเลขมีค่ามาจากเซต T K R {\displaystyle TK_{R}} α m k {\displaystyle \alpha _{mk}}