Ю.А. ПОПОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

КРИЗИС КОМПЬЮТЕРНОЙ ПАРАДИГМЫ
И ПУТИ ЕГО РЕШЕНИЯ

Рассмотрены пути решения компьютерного кризиса, обусловившего необычайное усложнение и удорожание программного обеспечения, которое, однако, не решает проблемы организации распределённых вычислений с интеграцией их результатов в Сети.

Для разрешения кризиса предлагается новая универсальная модель вычислений [1] и разработанный в ИПУ РАН язык компьютерного исчисления древовидных структур [2].

Глобальный информационный кризис определяется тем, что неограниченные функциональные возможности более чем 600 млн. универсальных компьютеров сети Интернет остаются невостребованными. Возникают большие трудности решения задач организации параллельных, в том числе распределённых, вычислений и построения информационных систем в Сети. Причиной является низкая совместимость и непереносимость программных решений, требующих по мере усложнения задач новых программных надстроек, а также наличие конкурирующих корпоративно-ведомственных стандартов компьютерной информации; утратившая свои системообразующие возможности последовательная модель машинного счёта по Дж. фон Нейману, которая и предопределила появление очень дорогих и громоздких программных надстроек. Например, доход от продаж бизнеспродукта ERP (enterprise resource planning) в 2000 г. составил 21,5 млрд. долл. Тем не менее, эксперты утверждают, что достичь полной стыковки ERP с бизнес-приложениями независимых разработчиков пока не удалось даже с использованием Интернет-порталов.

Лидеры компьютерной индустрии понимают данную ситуацию, но в стремлении сохранить максимальные нормы прибыли, пока не склонны менять модель-парадигму, надеясь на всесильность программных решений.

Пути выхода из кризиса были найдены на основе анализа отечественного опыта развития перспективных компьютерных архитектур и технологий программирования. По Союзной программе построения ЭВМ для оборонных отраслей в ГНПО «Агат» под руководством профессора Я.А. Хетагурова совместно с МИФИ был разработан алгоритмический язык высокого уровня и построена ЭВМ с аппаратурной интерпретацией этого языка [3]. Работы были приняты госкомиссией и прошли широкую апробацию.

Автор данной статьи был руководителем работ от МИФИ и утверждает, что проведённые НИОКР заложили основы новой парадигмы ВТ.

Создание ЭВМ нового поколения с аппаратурной реализацией профессиональных языков показало, что затраты пользователей и трудоёмкость разработки ПО уменьшаются в 40‑60 раз, а производительность процессоров увеличивается в 10-15 раз.

По другой Союзной программе в ИПУ РАН был создан и получил ряд практических применений отечественный мультипроцессор ПС-2000. Его разработчиками был предложен язык [2], система программирования и процедуры синтеза алгоритмов [4], поддерживающие исчисление древовидных структур с открытой интерпретацией, представленной в геометрической форме.

Предлагаемая модель использует аппаратурно-реализуемый язык [3], а также универсальную форму представления и основу обработки структурированной информации в едином поле компьютерных программ и данных.

Логический уровень компьютерных вычислений станет сложнее (выше) системы команд современных компьютеров. Новая система команд будет едина для любых архитектурных реализаций новой вычислительной парадигмы, поскольку форма представления компьютерной информации и базис её обработки будут одинаковы для всех модернизированных компьютеров, которые на первое время будут реализовать обе парадигмы.

Вторая парадигма станет доминирующей с появлением глобальной компьютерной среды со свойством универсальной программируемости.

Список литературы

1. Zatuliveter Yu.S., Popov Yu.A., Chuchkin V.I. Problem of Development of Special Computers for Global Computer Environment./ International Conference “SHOCK WAVES IN CONDENSED MATTER”, Saint-Petersburg, Russia, 1-6 September, 2002.

2. Затуливетер Ю.С., Халатян Т.Г. ПАРСЕК — язык компьютерного исчисления древовидных структур с открытой интерпретацией. /Стендовый вариант системы программирования. М.: 1997. №6 

3. Степанов А.Н., Попов Ю.А. Об одном способе реализации схем синтаксически-управляемого перевода. «Программирование» №4, 1982, М.: 1982. №6

4. Затуливетер Ю.С., Халатян Т.Г. Синтез общих алгоритмов по демонстрациям частных примеров (автоматная модель обобщения по примерам) М.: 1997.