Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Институт Золотого Сечения - Дискуссии

А.П. Стахов
Спасибо за поддержку микропроцессоров Фибоначчи! (ответ А.А. Борисенко)

Oб авторе


В дискуссию по микропроцессорам Фибоначчи подключились профессионалы. Проф. А.А. Борисенко – доктор технических наук в области компьютерной техники, действующий зав. кафедрой электроники и вычислительной техники Сумского государственного университета. В настоящее время он является, без сомнения, ведущим ученым Украины в области теории избыточных кодов и систем счисления. Написал несколько книг и учебников на эту тему. Он прекрасно знаком с кодами Фибоначчи и их приложениями в компьютерной технике. Поэтому его профессиональное мнение по микропроцессорам Фибоначчи представляет огромную ценность с точки зрения перспектив дальнейшего развития данного научного направления.


Уважаемый Алексей Андреевич!


Несколько слов по существу Вашей реплики:


1. Мне приятно было прочитать следующее:

«Кстати, книга Лужецкого и защита им докторской диссертации по «компьютерам Фибоначчи» являются свидетельством того, что Ваши научные идеи продолжают активно развиваться на Украине. Жаль будет, если Ваши и его работы не найдут технического воплощения. Другими словами, я приветствую вас с новым-старым подходом к системе счисления Фибоначчи, которая, на мой взгляд, вполне конкурентоспособна в ряде случаев с двоичной системой счисления».


2. Я рад, что наши мнения по поводу оценок А.В. Никитина совпали. Цитирую:

«Разделяю Ваше мнение и по статье Никитина о том, что там дан поверхностный анализ фибоначчиевых процессоров по аппаратурным затратам, не имеющий под собой какого-либо теоретического обоснования».


3. По поводу цитаты академика Хетагурова, которая является ключевой в моей статье по микропроцессорам Фибоначчи. Напомню эту цитату:

«Применение микропроцессоров, контроллеров и программного обеспечения вычислительных средств (ВС) иностранного производства для решения задач в системах реального времени (СРВ) военного, административного и финансового назначения таит в себе большие проблемы. Это своего рода «троянский конь», роль которого только стала проявляться. Потери и вред от их использования могут существенно повлиять на национальную безопасность России... Отсутствие в иностранных вычислительных средствах широкого профиля контроля, необходимого для обеспечения требуемой достоверности выдаваемых данных в СРВ, приводит либо к использованию программных методов контроля, которые увеличивают быстродействие в 1,5-2,5 раза и потребление электроэнергии либо применению мажоритарного метода контроля, использующего 3 вычислительных устройства ШП, что повышает требования к быстродействию на 10-15%, однако увеличивает объём аппаратуры ВС в среднем в 3,3 раза и потребление электроэнергии в 3,4 раза».


В этой цитате я выделил главную обеспокоенность академика Хетагурова, связанную с использованием иностранных микропроцессоров - Отсутствие в иностранных вычислительных средствах широкого профиля КОНТРОЛЯ, необходимого для обеспечения требуемой достоверности выдаваемых данных в СРВ.


То есть, иностранные микропроцессоры, основанные на двоичной системе счисления, НЕКОНТРОЛЕСПОСОБНЫ, потому что в них отсутствуют средства, позволяющие обнаруживать СЛУЧАЙНЫЕ СБОИ в электронных элементах, которые неизбежно (с большей или меньшей вероятностью) могут возникнуть в микропроцессоре под влиянием внешних и внутренних воздействий. В системах управления ракетами, атомными электростанциями и другими сложными технологическими объектами такой СБОЙ может привести к ошибкам в компьютерной программе и грандиозной технологической катастрофе (например, к отклонению ракеты от заданного курса). Таким образом, академик Хетагуров критикует не вообще иностранные микропроцессоры, а ОТСУТСТВИЕ В НИХ КОНТРОЛЯ, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ ДОСТОВЕРНОСТИ ДАННЫХ. Именно из-за этого недостатка иностранных микропроцессоров академик Хетагуров и называет их «ТРОЯНСКИМ КОНЕМ».


Я использовал название «Троянский конь» для того, чтобы таким образом подчеркнуть главный недостаток двоичной системы – НУЛЕВУЮ ИЗБЫТОЧНОСТЬ.


Академик Хетагуров не просто критикует иностранные микропроцессоры, а в своих разработках предлагает реальный путь устранения этого недостатка существующих микропроцессоров. Под его научным руководством в России разработан новый тип контролеспособного микропроцессора. Привожу выдержку из рекламы такого микропроцессора:


Высоконадежный и защищенный микропроцессор недвоичной системы кодирования для устройств реального времени. Это совместная разработка ОАО "Концерн "Микросистема - Агат" и ОАО "Ангстрем".

Уникальная система кодирования обеспечивает выявление всех ошибок, достоверность контроля не зависит от количества разрядов. Система команд микропроцессора снижает требования к быстродействию в 4 и более раз, практически исключается операционная система. Уменьшается потребление электроэнергии в 6 раз. Исключается возможность воздействия вирусов. Применение микропроцессора в управляющих и информационных системах обеспечит независимое развитие, безопасность России и экономию денег.



Существенно подчеркнуть, что в рекламируемом микропроцессоре используется «НЕДВОИЧНАЯ СИСТЕМА КОДИРОВАНИЯ», то есть, для повышения информационной надежности микропроцессоров академик Хетагуров предлагает ОТКАЗАТЬСЯ ОТ КЛАССИЧЕСКОЙ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ. Чем же академик Хетагуров предлагает заменить двоичную систему? Речь идет об использовании системы кодирования «1 из 4» с активным нулем. Приведем таблицу соответствия для двух разрядов двоичной системы и системы 1 из 4 с активным нулем.



Таким образом, разрядность микропроцессора при использовании системы «1 из 4» увеличивается вдвое.

Основной вывод из разработок академика Хетагурова состоит в следующем:


ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ МИКРОПРОЦЕССОРОВ В НИХ ДОЛЖНЫ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ НЕДВОИЧНЫЕ ИЗБЫТОЧНЫЕ СИСТЕМЫ КОДИРОВАНИЯ.


Одной из таких систем кодирования являются коды Фибоначчи и золотой пропорции!


4. По поводу Джона фон Неймана. В своей статье я привлек внимание к Джону фон Неймана не как к специалисту по микропроцессорам. В своей статье я отметил его выдающийся вклад в развитие компьютерной техники:

«Одним из «неймановских принципов» было обоснование использования в электронных компьютерах двоичной системы счисления. На тот период это было абсолютно правильное и взвешенное решение, так как двоичная система в наибольшей степени отвечала двоичному характеру электронных элементов и требованиям булевой логики. Кроме того, следует учитывать то обстоятельство, что в тот период других, альтернативных систем счисления в науке просто не существовало. Выбор был очень небольшой: десятичная система или двоичная система. Предпочтение было отдано двоичной системе. Однако вместе с двоичной системой в компьютерную технику был введен «троянский конь» в виде «нулевой избыточности» двоичной системы».


5. Относительно моей стратегической ошибки. В своей Статье Вы пишите:


«В свое время Вы допустили стратегическую ошибку, взявшись в 80-х годах за создание универсального фибоначчиевого компьютера. Если бы в основу ваших работ были положены специализированные вычислительные устройства, например, сверхточные дальномеры, то вы бы скорее достигли реальных результатов, а значит и признания фибоначчиевой системы счисления, которая его, несомненно, заслуживает».


Это так, но в то же время не совсем так. В тот период в Минобщемаше, с которым я сотрудничал, готовилось суперсекретное Проставление ЦК КПСС и Совмина СССР в области космической электроники, куда планировалось включить задание по разработке «компьютеров Фибоначчи». Согласно этому Постановлению на развитие этого направления было выделено 15 млн. рублей, что соответствовало 15 млн. долларов (приличная сумма на тот, да и на современный период!). Когда в СКТБ «Модуль» Винницкого политеха мы начали реализацию этого постановления, то заказчиком была поставлена задача разработки специализированного бортового процессора Фибоначчи. А для этого необходимо было разработать элементную базу, что и было сделано в 1989 г. с помощью НПО «Научный Центр» (Зеленоград). Кроме того, мы разрабатывали самокорректирующиеся АЦП и ЦАП и волоконно-оптические системы связи с использованием кода Фибоначчи. К сожалению, «горбачевская перестройка», направленная на снижение расходов на оборонку, привела к сокращению многих исследовательских программ, в том числе, программы по «компьютерам Фибоначчи». Прекрасный научный и инженерный коллектив разработчиков «компьютеров Фибоначчи» распался, инженерные разработки в этом направлении в конце 80-х годов 20 в. были прекращены, а СКТБ «Модуль» вскоре ликвидировано.


6. Но ведь свойства кодов Фибоначчи и «золотой пропорции» от этого не изменились.


Основным итогом исследований и инженерных разработок, которые были проведены под моим научным руководством сначала в Таганрогском радиотехническом институте, а затем в Винницком политехе, явилось разработка оригинальной теории специализированных компьютеров – «компьютеров Фибоначчи», которая была защищена 65 зарубежными патентами (США, Япония, Британия, Франция, ФРГ, Канада и др. страны) и более 130 авторскими свидетельствами СССР!


В связи с развитием микроэлектроники ситуация изменилась в пользу кодов и арифметики Фибоначчи и разработка «микропроцессоров Фибоначчи» стала реальностью, то есть, для кодов Фибоначчи и «золотой пропорции», как говорится, настал «час пик». И поэтому мне очень импонирует следующая мысль из Вашей статьи:


«Сегодня имеются для этого очень хорошие перспективы не только с технической точки зрения, а и с политической и конъюнктурной. Например, как мне кажется, такие гиганты как Майкрософт и Эппл на сегодня не имеют достаточного количества свежих идей, в которые они могли бы вложить свои средства, и нуждаются в таких идеях. Это не значит, что коды Фибоначчи решат проблемы этих корпораций, но это все же нечто такое, которое может их заинтересовать, хотя бы на уровне идейных проработок».


Буду думать и над таким направлением развития моих разработок.


7. Теперь о цитатах из моей статьи, которые Вас шокировали:


«Двоичная система не может служить информационной и арифметической основой специализированных компьютерных и измерительных систем (космос, управление транспортом и сложными технологическими объектами, нанотехнологии), а также наноэлектроннных систем, где проблемы надежности, помехоустойчивости, контролеспособности, стабильности, живучести систем выходят на передний план».


«Альтернативы для кодов Фибоначчи и «золотых» кодов среди существующих позиционных систем счисления и избыточных кодов при создании высоконадежных микропроцессоров и специализированных компьютерных и измерительных систем, включая наноэлектронные системы, не существует!»


Я не считаю, что двоичная система полностью будет полностью изъята из обихода. Сохранятся многие приложения двоичной системы (например, персональные компьютеры), где проблема помехоустойчивости и достоверности играет второстепенную роль. Если в нашем ПК происходит сбой, то мы его перезагружаем и таким образом исправляем ошибку. Но ведь этого нельзя сделать в специализированном компьютере, который управляет некоторым объектом в реальном масштабе времени. Для этого необходимы помехоустойчивые микропроцессоры, которые позволяют обнаруживать сбой в момент его возникновения и затем исправлять ошибку. Для таких систем двоичная система счисления является ТУПИКОВЫМ НАПРАВЛЕНИЕМ! На этом, собственно говоря, и настаивает академик Хетагуров. Он считает иностранные неконтролируемые микропроцессоры «троянским конем», «роль которого только стала проявляться. Потери и вред от их использования (иностранных неконтролируемых микропроцессоров – А.С.) могут существенно повлиять на национальную безопасность России...»


И к мнению выдающегося ученого необходимо прислушаться!


Почему я считаю, что именно коды Фибоначчи и «золотые» коды могут сыграть в таких областях определяющую роль? Дело в том, что эти коды сохраняют все известные преимущества двоичной системы, но при этом (за счет умеренной кодовой избыточности) обладают очень важным качеством – свойством самоконтроля всех преобразований информации в компьютере, включая аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразование, что чрезвычайно важно для управляющих систем, в которых аналоговая информация вначале преобразуется в цифровую, а затем цифровая информация преобразуется в аналоговую. Если не будет обеспечена достоверность АЦП и ЦАП, то супернадежный процессор будет осуществлять надежную обработку недостоверной информации, поступающей от АЦП. Как контролировать АЦП и ЦАП? Из известных мне кодов и систем счисления я знаю только одну, которая позволяет контролировать процессы аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования – коды Фибоначчи и «золотые» коды.


И я согласен с Вашей заключительной мыслью:


«По моему мнению, она (фибоначчиева система счисления – А.С.) может найти широкое применение для решения в первую очередь специальных задач, например, построения определенных видов управляющей техники для тех же атомных станций или датчиков, но не следует исключать и возможность построения персональных фибоначчиевых компьютеров, хотя бы в будущем».


Вот над этим и будем работать.


А.П. Стахов, Спасибо за поддержку микропроцессоров Фибоначчи! (ответ А.А. Борисенко) // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.16811, 02.09.2011

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru