05.13.15 (Программы вступительных экзаменов в аспирантуру по направленностям)

Федеральное государственное бюджетное обраааватедьное у~реждение высшего обрааовввнв «Московский технологический университета 4- б~:";.)Ь Программа встуинтельйнщ„.щфвййа 2016 г, Москва„2016 Уровень высшего Обрвтованйа Подготовка кадров высшей квалификации Направление подготовки 09.06.01 нйиформатика н вычислительная техника» Направленность ~научная специальность) 05.13.15 нВычнслительные машины, комилексы и компьютерные сети» 1.

Теоретические основы проектирования, зксплуатапии и применения вычислительнык машин и систем Основы математического программирования. Линейное, нелинеЙное и ди1гамическое программнрОвание, Основные понятия комбинаторного анализа, Понятие теории алгоритмов, Основы теории случайных процессов.

Характеристические функции и нх свойства. Марковские процессы. О~но~~, теории графов. О~~р~ц~и над ~р~фа~~. Основы теории моделирования. Области применения, основные принципы моделирования дискретных устройств. Понятие «модель»: основные СвоЙСт~а ~оде~еЙ, их классификация. Языки моделирования. Методы ооработки результатов моделирования. Основы теории конечных автоматов. Абстрактный автомат.

Анализ и синтез конечных автоматов. Минимизация абстрактных автоматов. Применение теории автоматов при структурном проектировании ЭВМ. Основы алгебры логики. Способы представления систем логических функций, методы их минимизации, анализ и синтез комбинационных схем. Арифметические основы ЭВМ. Системы счисления. Способы представления данных. Методы повышения скорости выполнения Операций умножения, деления, извлечения корня, Точность и методы округления. Представление десятичных чисел и буквенно-цифровОЙ информации.

Двончн0- десятичная арифметика. 2. ' Цифровые вычислительные машины и системы История развития средств вычислительной техники. Роль отечественных ученых в разработке ЭВМ. Классификация ЭВМ. Обобщенные структуры ЭВМ общего назначения, мини- и микроЭВМ. Основные характеристики ЭВМ Модельный и модельный принципы разработки ЭВМ. Базовые узлы ЭВМ Шины передачи данных, Передающие схемы с тремя состояниями. Регистры хранения и сдвига„счетчики, дещифраторы, селекторы, мультиплексоры. Программируемые логические матрицы. Сумматоры, их классификация, Синтез комбинационного сумматора, накапливающий сумматор. Методы ускоренногО переноса.

Десятичный сумматор. Матричный сумматор. Схемы сравнення н методы их построения. Запоминающие устройства Классификация и основные технические характеристики запоминающих устройств ~ЗУ). Оперативные ЗУ 1'ОЗУ). Назначение и принцип работы. Полупроводниковые ОЗУ. Статические и динамические элементы памяти. Организация ЗУ на кристалле.

Организация модулей и блоков полупроводниковой оперативной памяти. Организация ОЗУ на ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса. Постоянные ЗУ ~ПЗУ), их классификация. Организация полупроводниковых ПЗУ. Магнитные ПЗУ. Криогенные, оптоэлектронные, голографические и другие типы ПЗУ. Внешняя память. Организация и основные устройства на магнитньгх барабанах, дисках, лентах„картах. Области использования устройств.

Рйсположение и поиск и~фор~~ц~и нй мйгнитных ойрйбйнйх, дискйх, лентах и картах. Основные методы записи и контроля информации, Принципы сопряжения с ЭВМ. Машинные носители информации: гибкие магнитные диски, магнитные ленты, перфоносители. Средства подготовки данных на машинных носителях. Устройства ввода-вывода. Средства ввода информации с магнитных и перфоносителей. Ввод, вывод и обработка графической информации. Графические и текстовые дисплеи. Оптико-электронные устройства для ввода текстовой информации, Речевой ввод-вывод. Структура и организация заиаминаюи~их устройств, Иерархические, секционированные, адресные, безадресные ассоциативные запоминающие устройства. Структура данных и структура памяти.

Стрйничнйя и стрйнично-сегментная оргйнизация пймяти. Зйщитй памяти. Многоканальное управление памятью. Процессоры и организация их работы Назначение и обобгценная структура процессора, основные характеристики. Операционная и управляющие части процессора. Принципы кодирования управляющей информации и неймановская схема вычислительной машины. Адресные и безадресные системы кодирования. Методы адресации и их свЯзь с характеристиками и структурой памяти машины. ' Форматы команд и их связь со структурой процессора.

Функциональная организация центрального процессора ~ЦП), ЦП с непосредственными связями и ЦП с магистральной структурой. Матричные, конвейерные и ассоциативные процессоры. Устройства управления гУУ), Аппаратные УУ, Схемы однофазной, двухфазной и многофазной синхронизации. УУ с постоянным и переменным циклом раооты, Микропрограммные УУ. Методы кодирования и минимизации объема управляющей памяти. Реализация микропрограммного УУ на основе программируемых логических матрице репрограммируемых ПЗУ.

Прерывание программ. Основные уровни прерывания и организация приоритетного обслуживания запросов. Таймер, Особенности построения и функционирования процессоров мини- и микроЭВМ. Организация ввода-вывода. Ввод-вывод и обмен информацией в ЭВМ и вычислительных системах. Каналы ввода-вывода, .виды каналов. Понятие канальной программы, Структуры и функционирование селекторного и мультиплексного каналов. Унифицированные системы связей - интерфейсы, их основные типы и выполняемые функции. Телеооработка информации, ее организация.

Структуры звеньев передачи данных. Абонентские пульты, мультиплексоры передачи данных, Аппаратура передачи данных, Особенности организации .Никроироиессорое лини- и микроЭВЛХ Эволюция микропроцессоров, их гюколения. Микропроцессорные комплекты ~МПК), Обще принципы организации микроЭВМ на основе МПК. Архитектура микроЭВМ, Требования к математическому и программному обеспечению. Особенности организации мини-ЭВМ. форматы данных, память, система ввода-вывода, Аналоговые вычислительные машины Задачи и сущность электрического моделирования.

Системы электрических аналогий, виды моделирования. Понятия о критериях подобия, Методы анализа точности электрических цепей. Основные узлы и схемы аналоговых машин. Принципы построения и методы расчета устройств для операций сложения, вычитания, логарифмирования и т.п. решающие усилители, принцип работы, анализ точности.

Нелинейные преобразователи, принцип работы, анализ точности. Области применения аналоговых вычислительных машин ~АВМ). Методь| подготОвки задач для решения на АВМ. Принципы решения дифференциальных уравнений в частных производных на АВМ, Гибридные аналого-цифровые вычислительные системы и области их применения. Выбор и обоснование технических требований к АВМ в зависимости от решаемых задач и условий эксплуатации. Специализированные вычислительные машины Особенности архитектуры специализированных ЭВМ (СЭВМ) их классификация.

Требования, критерии и ограничения, используемые при проектировании СЭВМ, Система прерывания в СЭВМ. Особенности элементной базы СЭВМ. Средства отображения информации в системах с СЭВМ. Инженерно- психологические требования к средствам отображения. Аналого-цифровые ~АЦП) и цифроаналоговые ~ЦАП) преобразователи. Принципы выбора и обоснования технических требований в СЭВМ. Вычислительные комплексы Способы комплексирования ЭВМ. Многомашинные комплексы„ многопроцессорные вычислительные комплексы, типы Организации систем. Связь и характер взаимодействия аппаратных и программных средств при организации вычислительных комплексов и систем.

Структура и принцип действия вычислительной системы коллективного пользования и ВС с разделением времени, ВС реального времени и вычислительные комплексы для управления технологическими процессами. Показатели качества функционирования ВС. 3. Схемотехника и основы конструирования ЭВМ Эволюция схемотехнических направлений ~~~д~ния элементных структур ЭВМ Основные характеристики и параметры типовых узлов 1зифровых вычислительных машин ~ЦВМ) в ин ГСГральном исполнении ~регистров„ счетчиков, дешифраторов, селекторов, мультиплексоров, сумматоров, арифметико-логических модулей, модулей ЗУ).

Перспективы развития схемотехники ЭВМ. Большие и сверхбольшие интегральные схемы и проблемы их универсализации. Программируемые логические матрицы, микропроцессоры, Многофункциональные перестраиваемые модули. Однородные с груктуры (в1И 1ислительные среды). Конструирование ЭВМ. Принципы разработки типовых конструкций. Основные сведения о стандартизации конструктивных элементов. Проблемы конструктивной реализации линий связи в быстродействующих ЭВМ. Межсоединения быстродействующих интегральных схем. Технические основы производства ЭВМ. Испытания узлов и блоков. 4.