Графічна модель паралельної асоціативної обробки числових даних

Abstract

Популярними операціями у методах штучного інтелекту є операції асоціативної обробки даних, а саме, сортування та пошук конкретної інформації. Так пошук даних активно застосовується під час обробки значних масивів інформації у системах баз даних та мережах інтернет. А сортування числових даних є альтернативною операцією при реалізації принципу WTA (Winner Takes All) у нейромережах. В цьому випадку результат сортування векторного масиву чисел дозволяє не тільки визначити екстремальні (максимальний і мінімальний) елементи цього масиву, але й одночасно сформувати ранги елементів відсортованих чисел масиву. Метою цієї роботи є аналіз особливостей розпаралелювання методу асоціативної обробки числового масиву з формуванням різницевих зрізів. Наведено базові операції різницевих зрізів, що дозволяє сформувати результати не тільки згортки елементів масиву, але й сортування за зростанням їх значень. У роботі представлено приклад сортування групи чисел, а також інформаційний граф процесу сортування елементів векторного масиву чисел за методом різницевих зрізів. Ілюстративність процесу обробки числових даних через інформаційний граф забезпечує варіативність способів прискорення та апаратної реалізації його базових вузлів. У випадку сортування за методом різницевих зрізів це особливо актуально для реалізації базового циклу процесу обробки. Простота представлення процесу сортування числового масиву, яка подана за допомогою інформаційного графа, дозволяє ефективно використовувати перспективну елементну базу програмованих логічних ІС (ПЛІС) для реалізації відповідних обчислювальних засобів. Інформаційний граф, що ілюструє досліджений процес сортування чисел, наочно показує поступовість процесу за кількістю циклів, що не перевищує розмірність числового масиву, а також спрощення структурної організації обчислювальних засобів при реалізації сортування.