Вычислительные системы, их элементы и программное и математическое обеспечение
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ И МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ
Для формирования матрицы проводимостей массива переменных резисторов необходима
процедура произвольного изменения проводимостей резисторов массива при использовании ограниченного
числа управляющих сигналов — напряжений на проводниках структуры типа кроссбар. Поскольку число
проводников значительно меньше числа резисторов, такая процедура должна быть многошаговой. На каждом
шаге происходит изменение проводимостей целевых резисторов, число которых не больше числа управляющих
сигналов. При этом неизбежно меняются проводимости и некоторых нецелевых резисторов. Соответствующие
изменения необходимо компенсировать. В работе рассмотрена процедура записи с использованием в качестве
управляющих сигналов высокочастотных кусочно-постоянных сигналов. На основе анализа с использованием
модели простого резисторного элемента показана возможность формирования произвольной (в известных
пределах) матрицы проводимостей. На каждом шаге формируется (изменяется) строка или столбец матрицы.
Обсуждаются условия, обеспечивающие выполнимость и удобство такой процедуры.
To program a crossbar array, we need to adjust the resistor conductance using a limited number of
control signals, which are voltages applied to the crossbar lines. Since the number of lines is significantly smaller than
the number of resistors, this is a multi-step procedure. At each step, the conductances of the selected resistors are
adjusted. The number of such resistors is no greater than the number of control signals. This inevitably changes the
conductivity of some half-selected resistors, too. These unwanted changes must be compensated for. We examined a
crossbar programming procedure using high-frequency piecewise-constant control signals. Our analysis involved a
simple resistive element model. We demonstrated that an arbitrary (within known limits) conductance matrix can be
programmed. At each step, a row or column of the crossbar array is generated or adjusted. We discussed the feasibility
and convenience of such a procedure
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ
В обзоре сформулирован ряд проблем, которые решает технология чиплетов при переходе от «систем на кристалле» (СнК) к «системам в корпусе» (СвК). Рассмотрены достижения в области технологии чиплетов и приведены конкретные примеры СвК на ее основе. Рассмотрены ключевые преимущества и границы применимости технологии чиплетов.
В статье приводится обзор архитектуры системы на кристалле MONARCH, которая была представлена в 2007 году исследователями и аспирантами Университета Южной Калифорнии с участием инженеров компании Raython по гранту Агентства перспективных исследований министерства обороны США, и которая до сих пор остаётся актуальной. Описываются основные характеристики, компоненты архитектуры и режимы работы полиморфного процессора. Приводятся примеры применения MONARCH в модульных многопроцессорных измерительно-управляющих системах компании Raython.
Статья исследует аппаратные основы адаптивной безопасности — подхода к созданию систем, архитектурно устойчивых к атакам. Рассматриваются ключевые технологии изоляции (TEE, SEV, TPM) и их интеграция в адаптивные системы безопасности. Делается вывод о необходимости комплексного подхода, сочетающего аппаратные гарантии с динамическим программным анализом и оркестрацией.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, КОМПЛЕКСОВ И КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
В статье представлен многолетний опыт внедрения и развития предметно-цифровой среды ПитоМир в системе дошкольного и начального школьного образования РФ. Особое внимание уделено методическим аспектам обучения основам алгоритмики и программирования, которое основано на опыте педагогов-практиков. Рассмотрены два варианта годового курса алгоритмики для дошкольников возраста 5-7 лет, и продолжающий их курс алгоритмики для младшеклассников. Свободно распространяемое программное и программно-методическое обеспечение курсов размещено и доступно для скачивания на сайте НИЦ «Курчатовский институт»-НИИСИ. В статье подробно обсуждаются структурные компоненты и методология годового курса «Алгоритмика 1-36», рассчитанного на 36 получасовых занятий и направленного на практическое освоение детьми основных понятий программирования и развитие алгоритмического мышления в предметно-цифровой среде «ПиктоМир».
В работе рассматривается проблема эксплуатации кросс-компилятора на базе GCC и бинарных утилит для отечественных микропроцессоров в условиях разнообразия аппаратных платформ и дистрибутивов ОС Linux. Показано, что использование разделяемых библиотек (прежде всего glibc) и зависящих от конкретного дистрибутива сборок приводит к множеству несовместимостей и усложняет сопровождение. Предложена статическая «самодостаточная» инфраструктура для сборки кросс-компилятора, включающая компилятор, бинарные утилиты и набор библиотек, собранные с использованием mus - альтернативной реализации стандартной библиотеки языка C. Описана многошаговая процедура раскрутки (bootstrapping), позволяющая получить конечный комплект инструментов, не использующий разделяемые библиотеки и минимально зависящий от параметров конкретной системы (кроме разрядности процессора и интерфейса ядра Linux). Обсуждаются ограничения, связанные с отказом от разделяемых библиотек (поддержка LTO, санитайзеров), и возможные направления расширения инфраструктуры за счет включения дополнительных утилит для сборки, тестирования и отладки.
Цифровая трансформация образования актуализирует задачу снижения порога входа в
программирование для самой юной аудитории. В качестве решения предлагается использование блочных сред,
таких как «ПиктоМир-К», которые позволяют концентрироваться на алгоритмической составляющей, минуя
сложности профессиональных инструментов. В статье детально описывается ядро многоязыковой учебной
среды программирования, построенное на разделении универсального
синтаксического дерева SyntaxTree), хранящего семантику программы, и визуального дерева (VisualTree),
ответственного за отрисовку представлений программы на различных языках программирования. Такой подход
реализует функции многоязыковости, позволяя мгновенно переключать представление кода между
различными синтаксисами (КуМир, Python, C++). Кроме того, синтаксическое дерево используется для
компиляции программы в набор инструкций для виртуальной стековой машины. Показано, что предложенная
архитектура является гибкой и расширяемой, открывая возможности для поддержки новых языков и
трансляции в различные исполняемые форматы
ПРОЧЕЕ
В научно-исследовательской работе предcтавлен проект разработки веб-ресурса
«ClearSkin». Разрабатываемая информационная система позволит пользователям получать
персонализированные рекомендации по уходу за кожей на основе ответов в опросе, что сделает выбор
косметики более осознанным и эффективным. На начальном этапе научно-исследовательской работы была
изучена предметная область. Проведен обзор аналогов разрабатываемой информационной системы, выявлены
отличия, а также достоинства и недостатки каждой из систем. Исходя из этого, сделан вывод, что
рассматриваемые ресурсы имеют ограниченный функционал, с невозможностью полностью охватить решение
поставленной задачи, поэтому разработка собственного веб-ресурса позволит наиболее полно отвечать
существующим потребностям пользователей.
ISSN 3033-6422 (Online)