Реферат: Программа дисциплины дс-05 теория вычислительных устройств для студентов специальности 010501 «Прикладная математика и информатика» направления 010500

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ДС-05 ТЕОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

для студентов специальности 010501 «Прикладная математика и информатика»

направления 010500

Форма обучения: очная

Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом



Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

7










Общая трудоемкость дисциплины

69

69










Аудиторные занятия

51

51










Лекции

34

34










Практические занятия и семинары
















Лабораторные работы

17

17










КУРСОВОЙ Проект (работа)
















Самостоятельная работа

18

18










Расчетно-графические работы
















Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
















Обнинск 2008


1. Цели и задачи дисциплины.

Цель преподавания дисциплины состоит в создании у студентов цельного представления о генетической модели построения вычислительных устройств от момента их зарождения до современного состояния, а также о возможностях перспективного развития как теории устройств так и их практической реализации.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать: метод последовательного синтеза, метод свертки, экстравертность вычислительных устройств, В-схемы устройств;

уметь: применять перечисленные выше методы, освоить алгоритм построения В-схем,

иметь навыки: самостоятельного решения некоторых вопросов теории и практики вычислительных устройств.

3. Содержание дисциплины

3.1. Лекции

1. Синтез автомата S1. Порождение натуральных чисел автоматом сдвига. Обратный автомат S*l. Порождение целых чисел парой автоматов S1 и S*l (5ч. [1], 64-96)

Постановка задачи последовательного синтеза. Теория минимизации автоматов.(3ч. [1], 97-143)

Синтез семейства автоматов сдвига. (Зч. [1], 97-143,[2], 24-40)

Сборка автоматов сдвига как бесконечная структура для реализации сложения.

Свертка сборки автоматов сдвига и порождение конечного автомата £, складывающего два числа неограниченной разрядности. (5ч. [1], 139-156, [2], 45-77)

Последовательный синтез многовходовых автоматов сложения. (6ч. [1], 161-203)

Свертка многовходовых автоматов сложения по входу и порождение одновходовых автоматов для умножения на константу чисел неограниченной разрядности. (2ч. [1], 248-294, [2], 77-96)

Сборка автоматов для умножения на константу как бесконечная вычислительная структура, реализующая умножение двух чисел неограниченной разрядности. (2ч. [1], 294-332, [2], 94-104)

Свертка сборки автоматов для умножения на константу и порождение двухвходового умножителя П, перемножающего два числа неограниченной разрядности. Теорема о несуществовании конечного автомата, реализующего операцию умножения двух чисел неограниченной разрядности. (5ч. [2], 104-117)

Синтез автоматов, обратных по отношению к умножителям на константу. Появление рациональных чисел. (2ч. [2], 122-223)

Перспективы и возможности практической реализации теории. (1ч. [2], 323)

3.2. Практические и семинарские занятия

Не предусмотрены.

3.3. Лабораторный практикум

Раздел (ы)

1,2

Тема занятия

Разработка программ минимизации автоматов

Решение задач минимизации автоматов

Число часов


3,4

5-8


Разработка программ по реализации алгоритма свертки. Применение алгоритмов свертки к бесконечным автоматам

Моделирование умножителей

Разработка программ синтеза делителей и их реализация

Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены

Формы текущего контроля



Раздел (ы)

Форма контроля

Неделя

1-2

Защита лабораторных работ

4

3-4

Защита лабораторных работ

8

5-9

Защита лабораторных работ

15-17

3.6. Самостоятельная работа

1. Синтез автомата S1. Порождение натуральных чисел автоматом сдвига. Обратный автомат S*l. Порождение целых чисел парой автоматов S1 и S*l (Зч. [1], 64-96)

2. Постановка задачи последовательного синтеза. Теория минимизации автоматов. (Зч. [1], 97-143)

3. Синтез семейства автоматов сдвига. (2ч. [1], 97-143,[2], 24-40)

4. Сборка автоматов сдвига как бесконечная структура для реализации сложения. Свертка сборки автоматов сдвига и порождение конечного автомата £, складывающего два числа неограниченной разрядности. (2ч. [1], 139-156, [2], 45-77)

5. Последовательный синтез многовходовых автоматов сложения. (6ч. [1], 161-
203)

6. Свертка многовходовых автоматов сложения по входу и порождение одновходовых автоматов для умножения на константу чисел неограниченной разрядности. (2ч. [1], 248-294, [2], 77-96)

7. Свертка сборки автоматов для умножения на константу и порождение

двухвходового умножителя П, перемножающего два числа неограниченной разрядности. Теорема о несуществовании конечного автомата, реализующего операцию умножения двух чисел неограниченной разрядности. (5ч. [1], 248-294, [2], 77-96)

8. Синтез автоматов, обратных по отношению к умножителям на константу. Появление рациональных чисел. (2ч. [1], 294-332, [2], 94-104)

Литература соответствует лекционному распределению. Для самостоятельной работы оставляется материал, не охваченный лекциями.


3.6.1. Формы контроля самостоятельной работы

Контроль самостоятельной работы происходит во время проведения лабораторных работ, при проведении консультаций, а также во время индивидуальных консультаций, проводимых по запросам студентов. Результаты контроля фиксируются.

4.1. Рекомендуемая литература

4.1.1. Основная литература

1. Деев Г.Е., Ламков А.В. Абстрактные вычислительные устройства. Изд-во
Энергоатомиздат, М. 2004г. (Библиотека ИАТЭ, кафедра ПМ)

2. Деев Г.Е. Абстрактные вычислительные устройства. (Эйлеровы вычисления)
Изд-во Энергоатомиздат, M. 2007г. (Кафедра ПМ)

4.1.2. Дополнительная литература

1. Деев Г.Е. Лекций по теории автоматов. Выпуски 1-3, 1983г.-1991г. Изд-во ЙАТЭ, г. Обнинск.

(Библиотека ИАТЭ, кафедра ПМ)

4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Компьютерные презентации.

5. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Лаборатория компьютерного обеспечения.