Sziasztok,
Azt hiszem itt kell egyet erteni, hogy nem ertunk egyet. Szamomra
egy akarmi, ami megold egy differencial egyenletet az szamitogep.
Persze nem varom el, hogy ezzel mindenki egyet ertsen.
Mondjuk szerintem Ferenc meg nem talalkozott ilyennel, mert ugy
tunik, hogy szerinte egy analog akarmi csak kozli, hogy 42, pedig ennel
sokkal de sokkal tobbet tesz.
Mondjuk nekem mas a hatterem. A megoldando problemaim oriasi
reszet egy egyszeru automata *is* meg tudja oldani, egy oriasi reszet
egy oriasi szamitogep *sem*, a ketto kozott egy nagyon szuk resz
van. Mathematica es tarsai meg az en problemaimra nagyon leszerepeltek.
Rettento hulyek es benak *azokra a problemakra* amiket meg kellett
oldanom. Ez inkabb engem minosit, nem a programot: tulbecsultem a
programot es olyat akartam megoldatni vele, amire nem kepes. Kezzel
jo ket napig tartott, tehat nem volt egyszeru pelda (alt rel
szamolas, mozgasegyenlet megoldasa, stb.).
Mathnak: total egyet ertek, csak azt kell eszben tartani, hogy
a megvalosult szamitogep nem tokeletes Turing gep, igy oda kell
fogyelni, hogy adott szituacioban annak tekintheto-e. Abban egyet ertek,
hogy *altalaban* igen. Tovabba tipikusan nem a memoria, hanem
a sebesseg es szamolasi pontossag az, ami elrontja a szimulaciokat
(pl. kaotikus rendszerek szimulacioja -- fog-e esni egy het mulva).
Gyula
|
> A lenyeg annak a 'szamitogepnek' a felepitese, arrol pedig nem tudunk
> semmit. De az eddig megismert 'analog szamitogep' architekturak a
> digitalis vilagban a digitalis logikai halozatokkal ekvivalensek
> topologiailag, melyek nem szamitogepek, senki sem hivja annak oket.
Um, minden altalam ismert digitalis szamitogep egy logikai halozat.
Semmi tobb. Vegyel egy jobb meretu Xilinx FPGA-t, ami ugye nem
mas mint egy halom logikai elem amiket ugy huzalozol ahogy akarsz,
es barmely FPGA tervezo belegyur neked egy komplett 8-bites
szamitogepet, memoriaval, video kimenettel, hanggal es mindennel.
Pedig semmi mas nem all rendelkezesere, mint egy 4->1 look-up tabla,
csak sok van belole (meg nemi RAM, de az megint csak 2 kapu/bit).
> :) :) Alapveto definicios problemak vannak. Nem megoldja, hanem kozeliti.
Megoldja. A differencialegyenlet idobeli megoldasat adja. Nincs benne
semmi kozelites, merthogy a dt tagokat linearis integratorok es
differenciatorok kepviselik. Ami a gepbol kijon, az a diff.e. idobeli
megoldasa. Ha te arra vagy kivancsi, hogy a diff.e. hova konvergal,
akkor nezd meg, hogy az analog kimenet hova konvergal.
> Nem biztos hogy gyorsan, attol fugg, hogy milyen gyorsan konvergalna a
> digitalis megoldas is. Ha lassan, akkor az analog sem fog egy pillanat
> alatt beallni a megoldasra, hanem szep lassan eri el az analog jelszint
> a megfelelo erteket. Persze lehet tovabbi kompromisszumokat kotni a
> pontossag rovasara: minden ciklusban elfogadod az eredmenyt mondjuk
> 100us utan, akkor is ha meg kis mertekben valtozna. A digitalis
> megoldasban pedig valahany iteracio utan, a vegtelen sor valahany
> tagja utan abbahagyod.
Um, lehet olyan diff.e.-t krealni, ahol a digitalis megoldas sokkal
lassabban kovergal, mint az analog, mert a diff.e. erzekeny a
kvantalasi hibakra. Ne felejtsd el, hogy az analog gep *nem* kvantal,
sem idoben, sem jelben.
> Na de errol ennyit. A masik problema a megoldas. Miota megoldas egy
> numerikus kozelites? Az analog gep csak ennyit csinal.
> Digitalisan valoban meg lehet oldani a feladatot. Beirod a Mathematica-ba,
> Mathlab-ba, Derive-ba, az jo esetben konkretan megoldja, szimbolikusan,
> nem egy kozelitest kapsz, hanem a kepletet. Ez megoldas.
Kiveve, ha *nincs* megoldas zart alakban. Ami az esetek legnagyobb
reszere igaz. Pl. emlekeim szerint a 3-test problemara bizonyithato,
hogy nem letezik megoldasa zart alakban es *csak* kozeliteni lehet.
Pedig 3 test nem is olyan sok es a nemlinearis tag csak egy 1/x^2,
azaz egy nagyon egyszeru es altalaban nagyon tisztessegesen viselkedo
fuggveny.
> Szo sincs rola. En elektronikaval foglalkozom, es latom hogy ugyanazt a
> feladatot siman meg lehet oldani, meg is oldjak egy marek TTL logikai
> ic-vel, ASIC-kel, PLD-vel, DSP-vel, vagy mikrovezerlovel/procival.
> Ebbol az utolso ketto szamitogep, a tobbi nem. Funkcionalisan ekvivalensek,
Ha egy FPGA-re vagy ASIC-re rateszek neked egy processzort, akkor
attol az szamitogeppe valik? Ha irok egy programot, amelyik
digitalisan modellezi az analog szamitogepet, ezt fixen berakom egy
processzorba (ROM-ba), akkor a processzor megszunik szamitogep lenni?
Ha egy analog geppel leszimulalom a digitalis kaput, az igy kapott
kapukbol felepitek egy DSP-t, akkor megis csak sikerult analog
elven szamitogepet csinalnom?
> Az egyik megoldas szamitogepnek minosul, a masik nem, de ugyanazt csinaljak.
> A lenyeg: analog aramkorokkel minden megoldhato ugyan, de nem letezik a
> digitalis szamitogepnek megfelelo architekturaju eszkoz. Nincs, nem is volt
> soha, szerintem nem is lesz.
Miert, mi a digitalis szamitogep architecturaja?
> Ha nagyon ragaszkodsz az analog szamitogep fogalomhoz, akkor a fenti
> felsorolasban a marek TTL ic-bol osszehuzalozott digitalis logikai
> halozatot is szamitogepnek kell tekinteni. Nem tekinti annak senki.
Bocs, de ha felteszel egy kis processzort egy FPGA-ra, akkor attol,
hogy az csak egy marek kapu, meg processzor. Es attol, hogy a belso
architecturaja tok mas, mint ami egy altalanos celu CPU-ban van
(felteve, hogy eldontjuk, hogy *melyik* fajta CPU architectura "A"
digitalis szamitogep) attol meg az egy processzor.
Amellett amikor egy FPGA valos idoben kodolja be a TV video
jelet MPEG-4 -be, amivel mondjuk egy PC mar igen csak nehezen birkozna
meg, akkor most digitalis szamitogep vagy nem? Vegul is egy programot
hajt vegre, csak a HW kicsit optimalizalva van es az elemi "utasitasok"
monjuk olyanok, hogy 16x16 DCT meg "egy 32x32 pixeles blokkban keresd
meg azt a 16x16 pixeles blokkot amelyik a referencia 16x16 pixeles
blokkot a legkisebb abszolut kulonbsegi hibaval kozeliti" meg
Huffman kodojal egy adatot meg hasonlok. Igaz, nem 1 szorzo van benne
meg 1 akkumulator hanem szazszamra. Az is igaz, a program fix - de az
autod ABS vezerloje is az, pedig nagy valoszinuseggel az egy teljesen
hetkoznapi mikrokontroller kore epult.
> nehanyan annak tekintik. De csak itt a listan! Nezz utana a neten.
> Sehol, senki nem hivja analog szamitogepnek ezeket.
Ha rakeresel a Yahoo-n arra hogy "analogue computer" meg arra, hogy
"analog computer" (brit ill. jenki betuzes) osszesen kb kilencvenezer
talalatod lesz. Szoval azert van, aki meg igy hivja a listan kivul is.
> A proci csak abban kulonbozik, hogy megveszed a CPU-t, melleteszel egy
> memoriat, a ketto jol elkulonul egymastol, es ezzel minden feladatot meg
> tudsz oldani. Ha nagyobb sebesseg kell, kicsereled a procit, ha mas
> program, kicsereled vagy atprogramozod a memoriat. Ennyiben tud tobbet
> mint a logikai halozat, amit lehet elolrol tervezni es ujrahuzalozni.
Egyfelol, a cellularis rendszerek nem egeszen ilyenek, pedig elegge jo
szamitogepek voltak - lasd "Thinking Machine", ami a maga koraban
szuperszamitogep volt (jo, egy kicsit atmenet volt a sejt es a
kozonseges architecturak kozott).
Emellett logikai halozatok programozasa semmiben nem kulonbozik a
processzoretol. Itt van egy egesz kicsi reszlet egy FPGA kodjabol:
if ( Urrdy ) begin
// Packet length arrived
if ( Uferr || Udata & 8'he0 ) begin
// Packet length > 31 or frame error
state <= `RSTAT_IDLE;
eflag <= 1;
end
else begin
if ( Udata ) begin
// There are data characters in the packet
state <= `RSTAT_DATA;
end
else begin
// No data, get the checksum
state <= `RSTAT_CSUM;
end
// Write data to RAM
urpul <= 1;
ramwe <= 1;
chnum <= Udata - 1;
chsum <= chsum + Udata;
cnten <= 0;
end
end
Miben kulonbozik ez egy "szokasos" kodtol? Ezt leforditod, betoltod
az FPGA-ba es azt csinalja, amit kell. Igen, az eredmeny egy par
flip-flop meg kapu lesz, na es? Miben kulonbozik ez attol, hogy
egy C programot leforditasz, betoltod es futtatod? Sot, mar vannak
olyan forditok, amik a C programot leforditjak FPGA-ra (bar kisse
dragak es meg nem elegge optimalizalnak, de ez csak ido kerdese).
Szoval akkor most az FPGA az szamitogep vagy nem? Programozhato,
mindent tud amit egy bolti processzor tud es megis, az architecturaja
meg csak nem is emlekeztet arra, amit leirtal - az FPGA csak egy nagy
marek logikai kapu, amiket szabadon drotozhatsz, ahogy akarsz, semmi mas.
Zoltan
|
