Две основные модели вычислений.

Существует два основных подхода к созданию ВС:

1. Построение ВС, моделирующих процесс выполнения алгоритма одиночным человеком вычислителем.

2. Создание ВС, моделирующих процесс выполнения алгоритма коллективом вычислителей.

Наиболее полное отражение первой модели нашло место в работах Джона Фон Неймана. Эта модель легла в основу построения ЭВМ 1, 2 и 3 поколений. Для модели и, следовательно, ЭВМ характерны последовательное выполнение операций, фиксированные структуры, неоднородность связей и функциональных элементов. Использование этой модели для построения высокопроизводительных ВС ограниченно теоретическим и техническим пределом скорости выполнения операции… за счет физического быстродействия элементов, увеличение ее надежности и живучести, снижение стоимости при одновременном требовании увеличения числа элементов для хранения информации противоречивы, чем и объясняется существование теоретического предела. Вследствие этого применение ВС, базирующихся на модели вычислителя, для решения задач типа сложности систем вряд ли перспективны.

Модель коллектива вычислителей сформулирована в работах Евреинова и получила развитие в работах Слотника. Под коллективом вычислителей понимается совокупность ВМ, программно-аппаратным способом настроена на решение общей задачи. Определение не исключает возможность одновременной работы коллектива над несколькими задачами. Ясно, что часть коллектива может представлять собой коллектив, способный на решение одной общей задачи. В их основу легло 3 принципа:

1. Параллельность выполнения большого числа операций.

2. Переменность структуры.

3. Конструктивная однородность.

Суть становиться ясной, если заметить, что они противоположны модели вычислителя. Переменность структуры является таким же революционным, как в свое время принцип Джона Фон Неймана. Суть принципа сводиться к тому, чтобы в коллективе вычислителей была заложена возможность программирования таких структур, которые наиболее адекватно решают задачи и наиболее эффективны в условиях эксплуатации. Следовательно, принцип требует, чтобы в коллективе была заложена возможность хранения своей структуры и программа ее модификации… коллектива машин вычислителей (МВ) из набора именно таких элементов и складываются набор МВ. Для объединения элементов коллектива необходимо задать структурную схему, организовать обмен между элементами, осуществить их управление. Коллектив МВ имеет качественно новое свойство, по сравнению с одиночными МВ. Он может иметь неограниченную производительность, обладает живучестью, допускает простой способ роста путем подключения дополнительных элементов, предъявляет минимальные требования к технологии производства. Коллектив МВ обладает возможностью создания разнообразной структуры для ВП. В частности можно создать коллективы МВ на различных уровнях иерархии представляя коллектив МВ в качестве элемента, можно строить системы коллектива МВ или сверх коллективы МВ. Используя такой подход можно строить и одиночную МВ, как коллектив составленный из МВ.