ПРИМЕНЕНИЕ КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОДОВ В ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
Задача исследований
Применение параллельной обработки данных в высокоскоростных системах управления приводит к усложнению и увеличению аппаратурных затрат. Для обеспечения высокой надежности функционирования таких систем целесообразно применять корректирующие коды.
Решение
Современные системы управления предъявляют высо-кие требования к скорости обработки данных. Особенно это ярко проявляется в области цифровой обработки сигналов (ЦОС). Для обеспечения ЦОС в реальном масштабе времени в работах [1,2,4] предложено использовать модулярные полиномиальные коды (МПК). В то же время высокие требования предъявляются к надежности работы всей системы, и, в частности, спецпроцессоров (СП) ЦОС.
В настоящее время одним из наиболее перспективных путей повышения надежности функционирования вычислительных устройств является применение корректирующих кодов.
Особое место среди модулярных полиномиальных кодов занимают коды полиномиальной системы классов вычетов (ПСКВ). Для обнаружения и исправления ошибок, возникающих в результате отказов элементов вычислительных тpaктов СП ПСКВ, целенаправленно вводится избыточность.
Согласно [1,3] если на диапазон возможного изменения кодируемого множества полиномов наложить ограничения, то есть выбрать k из п оснований ПСКВ (kполн (z) расширенного поля Галуа GF(pν) на два непересекающихся подмножества. Первое подмножество называется рабочим диапазоном и определяется выражением
Многочлeн a(z) с коэффициентами из поля GF(p) будет считаться разрешенным в том и только том случае, если он является элементом нулевого интервала полного диапазона P полн (z), то есть принадлежит рабочему диапазону a(z)∈P раб (z). Второе подмножество GF(pν), определяемое произведением r=n-k контрольных оснований
(2)
задает совокупность запрещенных комбинаций. Если a(z) является элементом второго подмножества, то считается, что данная комбинация содержит ошибку. Таким образом, местоположение полинома a(z) относительно подмножеств позволяет однозначно определить, является ли кодовая комбинация A(z)=(α1(z), α2(z),...αn(z)) разрешенной, или она содержит ошибочные символы.
Рассмотрим корректирующие способности кодов ПСКВ, с одним контрольным основанием. В упорядоченной системе оснований ПСКВ в качестве контрольного выбирается модуль, удовлетворяющий условно
Считаем, что если исходные операнды A(z)=(α1(z), α2(z),...α k+1(z)) и B(z)=(β1(z), β2(z),...β k+1(z)) как и результат выполнения ° арифметической операции C(z)=a(z)°B(z), лежат внутри диапазона pраб(z), то полином C(z)=(γ1(z), γ2(z),...γ k+1(z)) не содержит ошибки. В противоположном случае, результат C(z) является ошибочным. Для поиска местоположения ошибки в коде ПСКВ воспользуемся теоремой о распределении ошибки по полному диапазону системы.
Теорема. Если в ПСКВ с одним контрольным основанием p1(z), p2(z),..., pn(z), p n+1(z) задан неправильный полином A*(z)=(α1(z), ...,α*i(z),..., α n+1(z)) с искаженным по i-му основанию остатком, то номер интервала j в который попадет A*(z) определяется формулой
Доказательство. В соответствии с тем, что ошибочный полином A*(z) получен из разрешенного полинома a(z) в результате искажения остатка αi(z) по модулю pi (z), имеем
где -глубина ошибки
Известно, что интервал распределения полинома A*(z), определяется следующим выражением
При этом справедливо, что
Тогда, подставив последние выражения в равенство (6), получаем
Теорема доказана.
Показжем, что искажение любого остатка выводит исходный полином a(z) из множества разрешенных комбинаций. Пусть задано поле Галуа GF(24), в котором определены рабочие основания p1(z)=z+1; p2(z)=z2+z+1; p3(z)=z4+z3+z2+z+1; p4(z)=z4+z3+1 и одно контрольное - p5(z)=z4+z+1. В этом случае pраб(z)=z11+z8+z7+z5+z3+z2+z+1, а ортогональные базисы bi (z) и их веса mi(z) равны
Пусть задан полином a(z)= z5+z4+1, принадлежащий рабочему диапазону. Тогда a(z)=(1,0, z3+z2+z+1,z+1,z2). Согласно (4) имеем
Пусть ошибка произошла по первому основанию. Представим искаженный полином A*(z) в позиционном виде
Тогда номер интервала, в который попал A*(z) равен
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- Калмыков И.А. Математические модели нейросетевых отказоустойчивых вычислительных средств, функционирующих в полиномиальной системе классов вычетов/ Под ред. Н.И. Червякова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 276 с.
- Калмыков И.А., Червяков Н.И., Щелкунова Ю.О., Бережной В.В. Математическая модель нейронных сетей для исследования ортогональных преобразований в расширенных полях Галуа/Нейрокомпьютеры: разработка, применение. №6, 2003. с.61-68.
- Калмыков И.А., Щелкунова Ю.О., Гахов В.Р., Шилов А.А. Математическая модель коррекции ошибок в полиномиальной системе класса вычетов на основе определения корней интервального полинома/Волновые процессы. №5, т.6, Самара, 2003 - С.30-34.
- Элементы применения компьютерной математики и нейроинформатики/Н.И. Червяков, И.А. Калмыков И.А., В.А. Галкина, Ю.О. Щелкунова, А.А. Шилов; Под ред. Н.И.Червякова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 216с.
Статья в формате PDF
106 KB...
13 10 2026 8:26:13
Статья в формате PDF
262 KB...
12 10 2026 12:58:24
Статья в формате PDF
84 KB...
11 10 2026 22:18:15
Статья в формате PDF
316 KB...
10 10 2026 21:33:48
Статья в формате PDF
58 KB...
09 10 2026 23:39:31
Статья в формате PDF
129 KB...
08 10 2026 16:46:19
Статья в формате PDF
105 KB...
07 10 2026 7:29:46
Статья в формате PDF
95 KB...
06 10 2026 9:26:33
Статья в формате PDF
102 KB...
05 10 2026 19:25:11
Статья в формате PDF
109 KB...
04 10 2026 7:34:41
Статья в формате PDF
99 KB...
03 10 2026 1:15:43
Предлагается феноменологическое описание фазовых переходов в полигональных квазикристаллах, учитывающее собственную симметрию линейных фазонных и фононных деформаций. Определено представление группы этой симметрии, рассчитан базис инвариантов, построен типичный термодинамический потенциал и проведена симметрийная классификация решений уравнений состояния.
...
02 10 2026 11:51:22
Анализ опыта по восстановлению методом агростепей растительности на нарушенных кормовых угодьях долины средней Лены показал, что метод при соблюдении экологических условий и видового состава участков обеспечивает восстановление растительности, проявляющееся в повышении проективного покрытия и доминировании в травостое целинных видов. Соответствие экологических условий и видового состава травостоя при подборе участков обеспечивает восстановление растительности нарушенных участков до 70–75 % и доминирование в травостое целинных видов до 60–65 % в условиях нормального и сильного засоления.
...
01 10 2026 16:14:15
Статья в формате PDF
124 KB...
30 09 2026 17:52:23
Статья в формате PDF
319 KB...
29 09 2026 22:16:19
Статья в формате PDF
110 KB...
28 09 2026 22:30:44
Статья в формате PDF
203 KB...
27 09 2026 6:17:43
Статья в формате PDF
395 KB...
26 09 2026 19:16:44
Статья в формате PDF
98 KB...
25 09 2026 8:44:29
Статья в формате PDF
85 KB...
24 09 2026 1:21:17
Статья в формате PDF
178 KB...
23 09 2026 23:13:50
Статья в формате PDF
114 KB...
22 09 2026 0:55:24
Статья в формате PDF
118 KB...
21 09 2026 7:20:29
Статья в формате PDF
104 KB...
20 09 2026 5:13:59
Статья в формате PDF
262 KB...
19 09 2026 8:36:23
Статья в формате PDF
109 KB...
18 09 2026 11:35:15
Статья в формате PDF
118 KB...
17 09 2026 15:33:12
Статья в формате PDF
102 KB...
16 09 2026 3:46:36
Статья в формате PDF
109 KB...
15 09 2026 7:12:47
Статья в формате PDF
120 KB...
14 09 2026 0:50:32
Статья в формате PDF
112 KB...
13 09 2026 3:44:56
Статья в формате PDF
99 KB...
12 09 2026 4:45:49
Статья в формате PDF
132 KB...
11 09 2026 4:46:28
Статья в формате PDF
416 KB...
10 09 2026 3:11:39
Статья в формате PDF
779 KB...
09 09 2026 4:33:20
В работе представлены результаты исследовании, в которых приняло участие около 186 учащихся, наблюдавшихся несколько раз в течение учебного года. В результате были установлены целый ряд динамических закономерностей в нейрогумopaльных регуляциях и возрастно-пoлoвых различий между детьми в процессах адаптационных перестроек организма в связи с учебными нагрузками в различных учебно-воспитательных учреждениях. Показано, что обучение в начальной школе, хотя и не оказывает существенного влияния на возрастную динамику антропометрических показателей, в то же время в значительной мере увеличивает напряженность регуляторных систем.
...
07 09 2026 16:49:14
Статья в формате PDF
275 KB...
05 09 2026 17:32:43
Статья в формате PDF
122 KB...
04 09 2026 11:27:47
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
