Техника - молодёжи 1985-07, страница 46

личество двоичных единиц всегда нечетно. Каждый раз, когда какой-либо байт используется <в машине, специальные схемы контроля производят проверку на нечетность, и если оказывается, что в байте содержится четное количество двоичных единиц, то ЭВМ включает индикатор сбоя — загорается лампочка на пульте. Ну а одновременное искажение сразу двух битов внутри одного и того же байта (тогда этот способ ^ич срабатывает) крайне маловероятно.

Но проверка на нечетность позволяет лишь обнаружить ошибку, после чего .программу нужно 'прогонять заново. Это еще допустимо, .когда время работы ЭВМ не превышает две, пять, десять минут. А длинные, многочасовые расчеты? Однако и тут найдено «противоядие»: в 'программе предусматривается так называемая «контрольная точка». Время от времени — раз в час, в полчаса, в десять минут — вся оперативная память, занимаемая программой, копируется на магнитный диск, и если потом происходит сбой, то расчеты начинаются не с самого начала, а с последней контрольной точки: информация 'восстанавливается с диска обратно в память. И опять-таки «но»...

Контрольную точку можно использовать только тогда, когда машина способна достаточно долго работать без сбоев. 'Ведь запись на диск — это длительный, по машинным меркам, 'процесс. А если компьютер то и дело ошибается, то контрольную точку придется «ставить» очень часто, и ЭВМ .будет тратить основную часть своего рабочего времени не на полезную работу, а на .перекачку информации туда-обратно.

От чего же зависит время, в течение которого компьютер может работать без сбоев? От двух параметров — надежности радиоэлектронных компонентов, хардвера и от быстродействия ЭВМ. Если надежность хардвера такова, что сбой происходит в среднем один раз на сто миллиардов операций, то компьютер с производительностью 100 тыс. операций будет сбоить .раз в две недели, что вполне приемлемо для 'большей части 'ВЦ. Компьютер с производительностью 1 млн. операций/с — уже раз в сутки, это плохо, но еще терпимо. А компьютер с производительностью 1 млрд. операций/с — каждые две минуты, что недопустимо совершенно...

Между тем сверхбыстродействующие машины нужны уже сейчас. Так, по данным известного американского специалиста Гленфорда Майерса, в системах автоматизированного проектирования самолетов полное моделирование действия подъемной силы на крыло возможно лишь на машинах с быстродействием около 1 млрд. операций/с, системы авто

матического пе| евода с одного языка на другой потребуют быстродействия порядка 2—3 млрд. операций/с , а для составления местного прогноза погоды только на ближайшие сутки потребуется скорость порядка 100 млрд. операций/с. Создать фантастически надежные микросхемы, способные обеспечить этим машинам не то что недели, но даже сутки и часы бесперебойной работы, сегодня не представляется возможным. А раз нельзя обеспечить безошибочность работы компьютеров — значит, надо обучить их быстро, прямо е процессе расчетов исправлять свои ошибки.

И вот тут-то иррациональные системы счисления, теорию которых разработал профессор Стахов, не просто применимы, а незаменимы! Be ь они вносят IB информацию избыточность. И скажем, в предложении «Ф етам прдлжнии кутсша ашипок, оннако ано исчо пытно блгдр из-бытчнст нащго езыка» благодаря существованию избыточности информации — контексту, угадываемых слов и т. д. — .все ошибки могут быть легко и быстро исправлены, и на дисплее предстанет выправленный текст: «В этом предложении куча ошибок, однако оно еще понят но благодаря избыточности нашего языка».

Иными словами, в сверхбыстродействующем компьютере сбой может возникать хоть раз в минуту, даже раз в секунду — это не вызовет необходимости проводить расчеты повторно. Что же касается затрат времени на ежесекундное исправление ошибок, то для компьютера с быстродействием в несколько сот миллиардов операций в секунду какие-то два-три действия на обнаружение и исправление неверного бита... все равно что пылинка на зеркале 6-метрового телескопа: ее не будет -видно.

Подводя итоги, можно сказать: для традиционных ЭВМ с традиционной архитектурой и относительно небольшим быстродействием иррациональные системы счисления вряд ли пригодятся. Это как раз тот случай, когда «лучшее — враг хорошего»: существующие методы обнаружения ошибок достаточно надежны, а двоичная система счисления используется в слишком большом числе программ и баз данных, чтобы от нее можно было безболезненно отказаться. А вот в сверхбыстродействующих машинах следующих поколений — где нужно не только обнаружить ошибку, ,но i тут же ее исправить! — иррациональные системы счисления безусловно найдут самое широкое при-мен ние, тем более что и работать эти оверхкомпьютеры будут по совершенно другим принципам. Но это уже другая тема другого большого разговора.

„КОРОЛЬ КЛЮЧЕЙ"

Катализ — такое общее название дал известный шведский химик Я. Берцелиус явлению изменения скорости химических реакций (в ту или иную сторону] в присутствии небольших количеств вещества — катализатора. Катализатор способен в миллион раз ускорить реакцию и при этом «выйти сухим из воды» — по ее окончании остаться неизмененным.

Современная химическая промышленность не может успешно развиваться без создания новых катализаторов, каталитические процессы сегодня — в центре внимания ученых. Большой вклад в развитие катализа внесли работы коллективов ученых Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева |ИНХС), Университета дружбы народов имени П. Лумумбы, а также Института металлургии имени А. А. Байкова АН СССР. Они — авторы разработки весьма перспективных процессов переноса реагента через так называемые мембранные катализаторы и, кроме того, создатели их оригинальных конструкций, не имеющих аналогов в мировой практике.

Об этих исследованиях рассказывает заведующий кафедрой физической и коллоидной химии Университета дружбы народов, руководитель исследования катализа ИНХС АН СССР, член-корреспондент

АН СССР ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ ГРЯЗНОВ нашему корреспонденту Наталье ШАПОВОЙ.

В современных химических и нефтехимических процессах сырье нужно превратить только в одно вещество, побочные продукты недопустимы. Однако даже при одинаковых условиях в реакторе наряду с главной реакцией протекает и несколько побочных. Подавить их — значит сократить затраты сырья, упростить очистку целевых продуктов или вообще обойтись без нее, то есть сделать производство безотходным. Эти задачи в наши дни решаются с помощью всевозможных катализаторов. Их сегодня великое множество: на носителях (например, гранулы оксидов алюминия, покрытые палладием), массивные металлические, в виде сетки из различных сплавов и т. д. В последнее время особое внимание ученые уделяют так называемым мембранным катализаторам.

44