Х. Классификация вычислительных моделей и механизмов обработки

 

Выделяют 4 типа моделей:

- императивная;

- функциональная;

- объектно-ориентированная;

- логическая.

Для каждой модели существует соответствующий метод управления (оценки организации вычислений, получения конечного результата):

1. Метод с потоком управления. Существует для вычислительного механизма неймановской машины. Механизм управления определяет, каким образом каждое вычисление запускает выполнение другого вычисления. Механизм данных определяет, как используются данные в различных вычислениях. Поток управления – это поток команд.

2. Метод с потоком данных. Применяется в потоковых машинах, ЭВМ.

3. Редукционные машины. Редукционная машина – это вычислительная машина, которая вычисляет арифметические выражения путем последовательного сокращения всех составляющих их подвыражений, пока не останутся просто значения данных.

Механизм управления определяет, каким образом каждое вычисление запускает выполнение другого вычисления.

Механизм данных определяет, как используются данные в различных вычислениях.

Императивная вычислительная модель соответствует неймановской архитектуре. Ей характерна последовательность команд, побочный эффект.

Описывают эту модель императивные языки – Паскаль, Фортран и т.д., т.е. процедурные языки.

Побочный эффект отображается в операторах присваивания.

Функциональная вычислительная модель – вычислительная модель, в которой программа рассматривается как множество определений функций. Описание представляет множество функций и описаний ввода-вывода данных. Отсутствует оператор присваивания и соответственно побочный эффект; сущность - последовательность решения математических выражений и их сворачивание. Пример описывающего языка – LISP. Метод оценки редукционный.

Объектно-ориентированная вычислительная модель. В ней вычисления моделируются с помощью множества объектов, передающих друг другу запросы. Языки объектно-ориентированного направления описывают объектно-ориентированные модели.

Параллельные процессы представляются при параллельном описании и указании параллельного выполнения объектов.

Логическая вычислительная модель – это модель, в которой вычисления представляются с помощью логики предикатов. Язык программирования для описания вычислений – это логический язык (например, ПРОЛОГ). Распараллеливание процессов осуществляется на уровне И/ИЛИ.