РЕГУЛЯРНА ОБЧИСЛЮВАЛЬНА СТРУКТУРА ДЛЯ РАНЖУВАННЯ ДАНИХ

Тетяна Мартинюк; Леонід Крупельницький; Богдан Круківський

doi:10.31649/1999-9941-2021-52-3-70-76

Автор(и)

Тетяна Мартинюк Вінницький національний технічний університет
Леонід Крупельницький Вінницький національний технічний університет
Богдан Круківський Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1999-9941-2021-52-3-70-76

Ключові слова:

регулярність, обчислювач, ранжування, візуалізація результатів

Анотація

У статті розглянуто функціональні можливості обчислювача з регулярною структурою, наведено його структурну схему. Обчислювач містить регістрову пам'ять, пам'ять даних, пам'ять рангів, масив елементів маски, вузол керування та масив індикаторів. Пам'ять даних містить масив вхідних лічильників, пам'ять рангів - масив вихідних лічильників. Обчислювач не тільки виконує сортування, але й має можливість візуалізувати результати ранжування відсортованих елементів вхідного масиву чисел за рахунок блока індикації, який містить пам'ять рангів і масив індикаторів. Регулярність структури обчислювача реалізовано у горизонтальному і вертикальному напрямках. Це дозволить ефективно її розмістити у мікросхемі ПЛІС з можливістю модульного нарощування. Проаналізовано особливості функціонування обчислювача для сортування з ранжуванням, які дозволяють прискорити процес обробки за рахунок використання швидкісних операцій декремента/інкремента. Ці операції застосовуються відповідно до масиву чисел та масиву рангів. Описано особливості процесу сортування в обчислювачі та наведено блок-схему алгоритму. Обчислювач реалізує альтернативний підхід до вертикальної обробки даних, а саме паралельно-вертикальне сортування масиву чисел. Розглянуто функціональну схему елемента маски, масив яких виконує головну роль у формуванні рангів відсортованих елементів числового масиву. Представлено схему з’єднань мікросхеми вихідного лічильника та семисегментного індикатора, які є складовими блока індикації обчислювача.

Біографії авторів

Тетяна Мартинюк, Вінницький національний технічний університет

доктор технічних наук, професор, професор кафедри обчислювальної техніки

Леонід Крупельницький, Вінницький національний технічний університет

Ph. D. (Eng.), Docent, Docent of Department of Computer Engineering

Богдан Круківський, Вінницький національний технічний університет

аспірант факультету інформаційних технологій та комп’ютерної інженерії

Посилання

H. Lorin, Sortirovka i sistemy sortirovki. M., Rossija: Mir, 1983. [in Russian].

T. B. Martyniuk, A. V. Medvid, ta O. M. Hutsol, «Modeliuvannia protsesu ranzhuvannia znachen dyskryminantnykh funktsii», Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho instytutu, №5, s. 47-80. 2013 [in Ukrainian].

W. Prjett, Cifrovaja obrobka izobrazhenij. M., Rossija: Mir, 1982 [in Russian].

T. B. Martyniuk, ta Ya. V. Zapetruk, «Neiromerezhevyi pidkhid do mediannoi ekspres-diahnostyky», Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho instytutu, №6, s. 37-44. 2019 [in Ukrainian].

H. M. Hnatiienko, ta V. Ie. Snytiuk, Ekspertni tekhnolohii pryiniattia rishen, Monohrafiia. Kyiv, Ukraina: TOV «Maklaut», 2008 [in Ukrainian].

T. B. Martyniuk, B. I. Krukivskyi, ta A. I. Druziuk, «Sortuvalnyk z indykatsiieiu ranhiv eleme-ntiv masyvu chysel», Optoelektronni informatsiini tekhnolohii «Fotonika ODS-2018», shosta mizhnarod. nauk.-tekhn. konf., 2-4 zhovtnia 2018r., zbirnyk tez. Vinnytsia: Vyd-vo PP «TD Edel-veis i K», 2018, s. 30 [in Ukrainian].

T. B. Martyniuk, ta B. I. Krukivskyi, «Model paralelnoho sortuvalnyka dlia asotsiatyv-noho protsesora», Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho instytutu, №5, s. 49-55. 2020 [in Ukrainian].

V. B. Steshenko, PLIS firmy «ALTERA»: jelementnaja baza, sistema proektirovanija i jazy-ki opisanija. M., Rossija: Dodjeka-HHІ, 2002 [in Russian].

T. B. Martyniuk, ta B. I. Krukivskyi, «Prystrii dlia ranzhuvannia chysel», Patent Ukrainy G06F 7/06. № 139604 MPK (2006.01), 12.08.2019 [in Ukrainian].

T. B. Martyniuk, S. V. Bohomolov, ta B. I. Krukivskyi, «Osoblyvosti vizualizatsii rezultativ ranzhuvannia u sortuvalnyku chyslovykh masyviv», na Vseukrainskii nauk.-prakt. konf., «Molod v nautsi: doslidzhennia, problemy, perspektyvy (MN-2021)», VNTU, 01-14 travnia, 2021 [in Ukrainian].

Ja. I. Fet, Parallel'nye processory dlja upravljajushhih sistem. M., Rossija: Jenergoizdat, 1981 [in Russian].

I. H. Tsmots, V. Ya. Antoniv, ta V. O. Parubchak, Paralelno-vertykalne sortuvannia odnovy-mirnykh danykh metodom zlyttia z vykorystanniam pidrakhunku. Zbirnyk naukovykh prats. Instytut problem modeliuvannia v enerhetytsi, vyp. 68, s. 92–100, 2013 [in Ukrainian].

E. A. Metlickij i V. V. Kaverznev, Sistemy parallel'noj pamjati: Teorija, proektirova-nie, primenenie. L., Rossija: Izd-vo Leningrad. un-ta, 1989 [in Russian].

T. Kohonen, Associativnye zapominajushhie ustrojstva. Moskva: Mir, 1982 [in Russian].

Mikroskhema CD4026E. [Online]. Available: http://www.payatel.ru/829-mikroshema-cd4026.html. [in Russian].

A-801G. [Online]. Available: https://www.rcscomponents.kiev.ua/product/a-801g-indikator-semisegmentnyj_57562.html.