RU163442U1 - DEVICE FOR PARALLEL SEARCH FOR COMPOSITE SAMPLE - Google Patents
DEVICE FOR PARALLEL SEARCH FOR COMPOSITE SAMPLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU163442U1 RU163442U1 RU2015129221/08U RU2015129221U RU163442U1 RU 163442 U1 RU163442 U1 RU 163442U1 RU 2015129221/08 U RU2015129221/08 U RU 2015129221/08U RU 2015129221 U RU2015129221 U RU 2015129221U RU 163442 U1 RU163442 U1 RU 163442U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- inputs
- output
- search
- bit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Abstract
Устройство параллельного поиска составного образца, содержащее первый и второй блоки хранения и сравнения ассоциативных признаков, блок памяти логических векторов и операционный блок, причем информационные входы первого и второго блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, а выходы блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков соединены соответственно с первым и вторым адресными входами блока памяти логических векторов, входы задания режимов первого и второго блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков и вход записи-считывания блока памяти логических векторов являются соответственно первым, вторым и третьим входами задания режимов устройства, а четвертый, пятый, шестой входы задания режимов устройства соответственно соединены с тремя входами кодов операций операционного блока, первый выход которого является первым выходом устройства, первый вход начальной установки устройства подключен к входу начальной установки операционного блока, второй вход начальной установки - к входам начальной установки первого и второго блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков, первый и второй выходы блока памяти логических векторов подключены соответственно к первому и второму информационным входам операционного блока, однобитовый выход операционного блока, который является вторым выходом операционного блока, отличающееся тем, что введен блок параллельного поиска составного образца, имеющий четыре входа и один выход, причем первый вход начальной установки устройства подключен к первому входу блока параллелA device for parallel search of a composite sample containing the first and second blocks for storing and comparing associative signs, a logical vector memory block and an operation block, the information inputs of the first and second blocks for storing and comparing associative signs are the first and second information inputs of the device, and the outputs of the storage blocks and comparisons of associative features are connected respectively with the first and second address inputs of the logical vector memory block, mode input the first and second blocks for storing and comparing associative signs and the write-read input of the logical vector memory block are the first, second, and third inputs of the device mode settings, and the fourth, fifth, sixth device mode inputs are respectively connected to three inputs of the operation unit operation codes, the first output of which is the first output of the device, the first input of the initial installation of the device is connected to the input of the initial installation of the operating unit, the second input of the initial set new - to the inputs of the initial installation of the first and second blocks of storage and comparison of associative signs, the first and second outputs of the logical vector memory block are connected respectively to the first and second information inputs of the operating unit, a single-bit output of the operating unit, which is the second output of the operating unit, characterized in that a block for the parallel search of a composite sample is introduced, having four inputs and one output, and the first input of the initial installation of the device is connected to the first input of block p arallle
Description
Полезная модель относится к области вычислительной техники, может быть использовано в информационно-поисковых, экспертных системах продукционного типа, в автоматизированных системах управления техническими объектами, в специализированных устройствах и системах обработки бит-байтовой информации и др.The utility model relates to the field of computer technology, can be used in information retrieval, expert systems of a production type, in automated control systems for technical objects, in specialized devices and systems for processing bit-byte information, etc.
Известна параллельная система информационного поиска [Патент 2195015 РФ, МПК G06F 17/30. Параллельная система информационного поиска / В.М. Довгаль, С.С. Шевелев; заявитель и патентообладатель Курск, гос. техн. ун-т. - №2001120172/09: заявл. 18.07.2001; опубл. 20.12.2002, Бюлл. №12], содержащая блок памяти вхождений, блок памяти слов, блок управления, массив блоков определения вхождений, работающих одновременно и имеющих в своем составе, регистр сдвига для хранения текста и ассоциативную память для хранения подстроки образца. Работа системы заключается в параллельном сопоставлении в ассоциативной памяти подстроки образца и текста. В случае отсутствия вхождения осуществляется сдвиг текста на одну позицию и новая итерация поиска. Недостаток данной системы - невозможность учета структурных отношений упорядочения вхождений подстрок составного образца в анализируемом тексте.Known parallel information retrieval system [Patent 2195015 of the Russian Federation, IPC G06F 17/30. Parallel system of information retrieval / V.M. Dovgal, S.S. Shevelev; applicant and patent holder Kursk, state. tech. un-t - No. 2001120172/09: declared 07/18/2001; publ. 12/20/2002, Bull. No. 12], which contains an occurrence memory block, a word memory block, a control block, an array of occurrence determination blocks that work simultaneously and incorporate a shift register for storing text and associative memory for storing a substring of a sample. The operation of the system consists in parallel matching in the associative memory of the substring of the pattern and the text. If there is no occurrence, the text is shifted by one position and a new iteration of the search. The disadvantage of this system is the inability to take into account structural relations of ordering occurrences of substrings of a composite sample in the analyzed text.
Известно устройство для параллельного поиска и обработки данных [Патент 72771 Российская Федерация, МПК G06F 12/00. Устройство для параллельного поиска и обработки данных / Е.А. Титенко, Л.А. Лисицин, В.М. Довгаль; заявитель и патентообладатель Курск, гос. техн. ун-т. - №2007149075/22: заявл. 25.12.2007; опубл. 27.04.2008, Бюлл. №12.], состоящее из двух блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков, блока памяти логических векторов, операционного блока и блока матричного поиска, выполняющее параллельную обработку совокупности характеристических векторов, объединенных в двумерную матрицу поиска. Недостатком данного устройства является ограниченная функциональность - устройство позволяет осуществлять только поиск вхождений образца, состоящего только из одной подстроки. Характеристическая матрица поиска имеет геометрическую форму параллелограмма, а связи между смежными элементами диагоналей имеют локальный характер, что не позволяет этому устройству решать задачу поиска составного образца в анализируемой последовательности.A device for parallel search and data processing [Patent 72771 Russian Federation, IPC
Устройством-прототипом является Способ и устройство поиска составного образца в последовательности / А.Г. Курочкин [и др.]; заявитель и патентообладатель Юго-Зап. гос. ун-т. 15.07.2013 г. №201132666/08(048862)], состоящий из блока хранения и сравнения ассоциативных признаков, блока памяти логических векторов, операционного блока, блока поиска составного образца, содержащего, в том числе, характеристическую матрицу и последовательно вычисляющего стартовые значения ячеек характеристической матрицы в пределах строки через систему последовательно соединенных двухвходовых элементов ИЛИ.The prototype device is a Method and device for searching for a composite sample in a sequence / A.G. Kurochkin [et al.]; applicant and patent holder of South-West. state un-t July 15, 2013 No. 201132666/08 (048862)], consisting of a block for storing and comparing associative signs, a memory block of logical vectors, an operation block, a block for searching a composite sample, including, among other things, a characteristic matrix and sequentially calculating the starting cell values characteristic matrix within the row through a system of series-connected two-input elements OR.
Технической задачей изобретения является повышение быстродействия работы устройства за счет параллельного вычисления стартовых значений ячеек характеристической матрицы в пределах строки. Сущность изобретения заключается в замене системы последовательно соединенных двухвходовых элементов ИЛИ в пределах строки на систему 2, 2, 3, … k входовых элементов ИЛИ, обеспечивающих параллельное вычисление стартовых значений ячеек в пределах строки.An object of the invention is to increase the operating speed of the device due to the parallel calculation of the starting values of the cells of the characteristic matrix within the row. The essence of the invention consists in replacing a system of serially connected two-input OR elements within a row with a system of 2, 2, 3, ... k input OR elements providing parallel calculation of the starting values of cells within a row.
Решение технической задачи достигается тем, что в устройство параллельного поиска составного образца, содержащее первый и второй блоки хранения и сравнения ассоциативных признаков, блок памяти логических векторов и операционный блок, причем информационные входы первого и второго блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, а выходы блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков соединены соответственно с первым и вторым адресными входами блока памяти логических векторов, входы задания режимов первого и второго блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков и вход записи-считывания блока памяти логических векторов являются соответственно первым, вторым и третьим входами задания режимов устройства, а четвертый, пятый, шестой входы задания режимов устройства соответственно соединены с тремя входами кодов операций операционного блока, первый выход которого является первым выходом устройства, первый вход начальной установки устройства подключен к входу начальной установки операционного блока, второй вход начальной установки - к входам начальной установки первого и второго блоков хранения и сравнения ассоциативных признаков, первый и второй выходы блока памяти логических векторов подключены соответственно к первому и второму информационным входам операционного блока, однобитовый выход операционного блока, который является вторым выходом операционного блока, введен блок параллельного поиска составного образца, имеющий четыре входа и один выход, причем первый вход начальной установки устройства подключен к первому входу блока параллельного поиска составного образца, второй вход которого соединен со вторым выходом операционного блока, третий и четвертый входы блока параллельного поиска составного образца являются соответственно третьим и четвертым информационными входами устройства, а выход блока параллельного поиска составного образца является вторым выходом устройства, при этом блок параллельного поиска составного образца содержит элемент задержки, n регистров для хранения кодов символов составного образца разрядностью p бит каждый, m регистров для хранения кодов символов текста разрядностью p бит каждый, k триггеров позиций, а также характеристическую матрицу, состоящую из поисковых ячеек и имеющую геометрическую форму параллелограмма, размер матрицы - n×k поисковых ячеек (k=m-n+1 - количество диагоналей в матрице) и (n-1) блоков многовходовых элементов ИЛИ для параллельного построчного вычисления стартовых значений, при этом каждый регистр для хранения кодов символов составного образца и каждый регистр для хранения кодов символов текста имеют соответственно три входа (первый и второй управляющие входы и третий информационный p-разрядный вход) и один p-разрядный выход, каждый триггер позиции имеет соответственно три входа (первый и второй управляющие входы и третий информационный вход) и один p-разрядный выход, каждая поисковая ячейка имеет три информационных входа (первый и второй входы разрядностью p бит каждый, третий - одноразрядный вход) и один выход, каждая поисковая ячейка содержит двухвходовую схему сравнения на равенство p-разрядных кодов символов составного образца и текста и двухвходовой элемент И, причем первый и второй p-разрядные входы поисковой ячейки соединены соответственно с первым и вторым p-разрядными входами двухвходовой схемы сравнения на равенство соответственно, выход которой является первым входом двухвходового элемента И, выход которого является выходом поисковой ячейки, второй вход двухвходового элемента И соединен с третьим входом поисковой ячейки, причем первые p-разрядные входы всех поисковых ячеек i-ой строки матрицы (i=1-n) соединены с p-разрядным выходом i-ого регистра для хранения символа составного образца, p-разрядный выход j-ого регистра для хранения кода символа текста (j=1-m) соединен соответственно со вторыми p-разрядными входами всех поисковых ячеек, входящих в j-ый столбец матрицы, выходы поисковых ячеек i-ой строки, кроме i=n (последняя строка матрицы), соединены с z-ми входами (z=2-k) блока многовходовых элементов ИЛИ, t-ые выходы (t=1-k) которого соединены с третьими входами поисковых ячеек (i+1)-й строки, кроме i=n, на первый вход блока многовходовых элементов ИЛИ в каждой строке матрицы, подается значение логического «0», выход поисковой ячейки, расположенной в последней строке матрицы, соединен с третьим входом j-го триггера позиции, на третий вход каждой поисковой ячейки, расположенной в первой строке матрицы, подано значение логической «1», первый вход блока параллельного поиска составного образца соединен соответственно с первыми входами n регистров для хранения кодов символов составного образца, а также с первыми входами m регистров для хранения кодов символов текста и первыми входами k триггеров позиций, второй вход «Запись строк» блока параллельного поиска составного образца соединен со входом элемента задержки и со вторыми входами n регистров для хранения кодов символов составного образца и вторыми входами m регистров для хранения кодов символов текста соответственно, выход элемента задержки соединен со вторыми входами k триггеров позиций, выходы которых образуют информационный k-разрядный выход блока параллельного поиска составного образца, третий вход блока параллельного поиска составного образца состоит из n групп по p разрядов каждая группа, кодирующих символы составного образца, причем i-ая группа разрядов (i=1-n) подается на третий p-разрядный вход i-ого регистра для хранения кода символа составного образца, четвертый вход блока параллельного поиска составного образца состоит из m групп разрядов по p разрядов каждая группа, кодирующих символы текста, причем j-ая группа разрядов (j=1-m) подается на третий p-разрядный вход j-ого регистра для хранения кода символов текста, каждая двухвходовая схема сравнения на равенство в составе поисковой ячейки состоит из p-входового элемента И, а также из p двухвходовых элементов суммы по модулю два с инверсией, на первые входы которых подается соответствующий разряд из i-ой p-разрядной группы третьего входа блока параллельного поиска составного образца, а на вторые входы двухвходовых элементов суммы по модулю два с инверсией - соответствующий разряд из j-ой p-разрядной группы четвертого входа блока параллельного поиска составного образца, выходы всех двухвходовых элементов суммы по модулю два с инверсией соединены с p-входовым элементом И, выход которого является одноразрядным выходом двухвходовой схемы сравнения на равенство, блока многовходовых элементов ИЛИ, имеющего k+1 вход и k выходов, состоящего из k элементов ИЛИ: первого двухвходового элемента ИЛИ, второго двухвходового элемента ИЛИ, третьего трехвходового элемента ИЛИ, z-го z-входового элемента ИЛИ и т.д. k-го k-входового элемента ИЛИ.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the device for parallel search of a composite sample containing the first and second blocks for storing and comparing associative signs, a memory block of logical vectors and an operation block, the information inputs of the first and second blocks for storing and comparing associative signs are the first and second, respectively information inputs of the device, and the outputs of the blocks for storing and comparing associative signs are connected respectively with the first and second address inputs of the block the memory of logical vectors, the inputs of the job modes of the first and second blocks of storage and comparison of associative signs, and the write-read input of the memory block of the logic vectors are the first, second, and third inputs of the job of the device modes, and the fourth, fifth, sixth inputs of the job of the device modes are respectively three inputs of operation unit operation codes, the first output of which is the first output of the device, the first input of the initial installation of the device is connected to the input of the initial installation ki of the operating unit, the second input of the initial installation - to the inputs of the initial installation of the first and second blocks for storing and comparing associative signs, the first and second outputs of the logical vector memory block are connected respectively to the first and second information inputs of the operating unit, a single-bit output of the operating unit, which is the second the output of the operating unit, introduced a parallel search unit for a composite sample having four inputs and one output, the first input of the initial installation of the device the first input of the parallel search unit of the composite sample, the second input of which is connected to the second output of the operating unit, the third and fourth inputs of the parallel search unit of the composite sample are the third and fourth information inputs of the device, and the output of the parallel search unit of the composite sample is the second output of the device, wherein the parallel search unit of the composite sample contains a delay element, n registers for storing the codes of the characters of the composite sample with a capacity of p bits each, m registers for storing text character codes with bits of p bits each, k position triggers, as well as a characteristic matrix consisting of search cells and having a parallelogram geometric shape, matrix size - n × k search cells (k = m-n + 1 - the number of diagonals in the matrix) and (n-1) blocks of multi-input elements OR for parallel line-by-line calculation of starting values, with each register for storing symbol codes of a composite sample and each register for storing text symbol codes (first and second control inputs and third information p-bit input) and one p-bit output, each position trigger has three inputs (first and second control inputs and third information input) and one p-bit output, each search cell it has three information inputs (the first and second inputs are of a bit size each bit, the third is a one-bit input) and one output, each search cell contains a two-input comparison circuit for the equality of p-bit codes of characters of a composite sample and text and a two-input e element I, and the first and second p-bit inputs of the search cell are connected respectively to the first and second p-bit inputs of the two-input comparison circuit, respectively, the output of which is the first input of the two-input element And, the output of which is the output of the search cell, the second input of the two-input element And connected to the third input of the search cell, and the first p-bit inputs of all search cells of the i-th row of the matrix (i = 1-n) are connected to the p-bit output of the i-th register to store the character of the composite sample AZ, the p-bit output of the j-th register for storing the text character code (j = 1-m) is connected respectively to the second p-bit inputs of all the search cells included in the j-th column of the matrix, the outputs of the search cells of the i-th row, except i = n (the last row of the matrix), connected to the z-th inputs (z = 2-k) of the block of multi-input elements OR, the t-th outputs (t = 1-k) of which are connected to the third inputs of the search cells (i + 1 ) th row, except for i = n, to the first input of the block of multi-input elements OR in each row of the matrix, the value is a logical "0", the output of the search cell, p located in the last row of the matrix, connected to the third input of the j-th position trigger, the logical “1” value is applied to the third input of each search cell located in the first row of the matrix, the first input of the parallel search block of the composite sample is connected respectively to the first inputs of n registers for storing codes of characters of a composite sample, as well as with the first inputs of m registers for storing codes of characters of text and the first inputs of k triggers of positions, the second input is “Recording strings” of the parallel search block of a composite image a is connected to the input of the delay element and to the second inputs of n registers for storing codes of characters of the composite sample and the second inputs of m registers for storing codes of characters of the text, respectively, the output of the delay element is connected to the second inputs of k triggers of the positions, the outputs of which form the information k-bit output of the block parallel search for a composite sample, the third input of the parallel search block for a composite sample consists of n groups of p bits each group encoding the characters of the composite sample, and the i-th group of bits (i = 1-n) is fed to the third p-bit input of the i-th register for storing the code of the symbol of the composite sample, the fourth input of the parallel search block of the composite sample consists of m groups of bits of p bits each group encoding text characters, and j -th group of bits (j = 1-m) is fed to the third p-bit input of the j-th register to store the code of the text characters, each two-input equality comparison circuit in the search cell consists of a p-input element And, as well as p two-input elements of the sum modulo two with inversion i, the first inputs of which are supplied with the corresponding bit from the i-th p-bit group of the third input of the parallel search block of the composite sample, and the second inputs of two-input elements of the sum modulo two with inversion - the corresponding bit from the j-th p-bit group of the fourth input block parallel search for a composite sample, the outputs of all two-input elements of the sum modulo two with inversion are connected to the p-input element And, the output of which is a one-bit output of the two-input equality comparison circuit, the multi-input block ovyh OR elements having a k + 1 input and outputs k, k consisting of OR elements: a first two-input OR gate, the second two-input OR gate, a third OR gate trehvhodovogo, z-th input elements z-OR, etc. k-th k-input element OR.
В i-ой строке, кроме i=n, на первый вход двухвходового ИЛИ подается значение логического «0», а второй вход первого двухвходового элемента ИЛИ соединен с выходом первой поисковой ячейки i-ой строки. Выход первого двухвходового элемента ИЛИ соединен с первым входом второго двухвходового элемента ИЛИ и является первым выходом блока многовходовых элементов ИЛИ. Выход первого двухвходового элемента ИЛИ также соединен с 2-ым, 3-ым и т.д. k-1-ым входами третьего, четвертого и т.д. k-го элементов ИЛИ.In the i-th line, in addition to i = n, the logical “0” value is supplied to the first input of the two-input OR, and the second input of the first two-input OR element is connected to the output of the first search cell of the i-th line. The output of the first two-input OR element is connected to the first input of the second two-input OR element and is the first output of the block of multi-input OR elements. The output of the first two-input OR element is also connected to the 2nd, 3rd, etc. k-1st inputs of the third, fourth, etc. kth element OR.
В i-ой строке, кроме i=n, z-ый вход z-го элемента ИЛИ (z=2-k), соединен с выходом z-ой поисковой ячейки i-ой строки. Выход r-го элемента ИЛИ соединен с первым входом r+1-го элемента ИЛИ и является r-ым выходом блока многовходовых элементов ИЛИ (r=2-k-1). Выход k-го элемента ИЛИ является k-ым выходом блока многовходовых элементов ИЛИ. Выход t-го элемента ИЛИ (t=2-k-2), соединен с t-ым, t+1-ым и т.д. k-2-ым входами t+2-го, t+3-го и т.д. k-го элементов ИЛИ.In the i-th row, in addition to i = n, the z-th input of the z-th OR element (z = 2-k) is connected to the output of the z-th search cell of the i-th row. The output of the rth OR element is connected to the first input of the r + 1th OR element and is the rth output of the block of multi-input OR elements (r = 2-k-1). The output of the kth OR element is the kth output of the block of multi-input OR elements. The output of the t-th OR element (t = 2-k-2) is connected to the t-th, t + 1-st, etc. k-2nd inputs of t + 2nd, t + 3rd, etc. kth element OR.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена функциональная схема устройства параллельного поиска составного образца, на фиг. 2 - функциональная схема блока параллельного поиска составного образца, на фиг. 3 - функциональная схема поисковой ячейки характеристической матрицы, на фиг. 4 - функциональная схема блока многовходовых элементов ИЛИ.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a functional diagram of a device for parallel search of a composite sample; FIG. 2 is a functional block diagram of a parallel search for a composite sample, in FIG. 3 is a functional diagram of a search cell of a characteristic matrix, FIG. 4 is a functional block diagram of a multi-input OR element.
Устройство параллельного поиска составного образца (фиг.1) содержит блоки 11 и 12 хранения и сравнения ассоциативных признаков, блок 2 памяти логических векторов, операционный блок 3, блок 4 параллельного поиска составного образца, информационные входы 41, 42, 43 и 44, информационные выходы 51-52, входы 61-66 задания режима работы, входы 71 и 72 начальной установки.The parallel search device for a composite sample (Fig. 1) contains
Структура блоков 11, 12, 2, 3 строго соответствуют устройству-прототипу в схемном и в функциональном отношении, состоит из совпадающих элементов и связей между ними.The structure of
Блок 4 параллельного поиска составного образца содержит два управляющих входа: «Начальная установка» 71 (первый вход) и вход «Запись строк» (второй вход), третий и четвертый входы для подачи символов составного образца и текста в параллельном коде через информационные входы 43 и 44 устройства, а также один информационный выход, являющийся вторым выходом 52 устройства. При этом второй управляющий вход блока 4 соединен со вторым выходом операционного блока 3.
Блок 4 параллельного поиска составного образца содержит элемент 31 задержки, состоящий из n пар инверторов, n регистров 321-32n для хранения кодов символов составного образца, m регистров 331-33m для хранения кодов символов текста, характеристической матрицы поисковых ячеек 3411-34nm, и (n-1) многоходовых элементов 40 ИЛИ для параллельного построчного вычисления стартовых значений, k триггеров 37 позиций, причем регистр 32i (i=1-n) и регистр 33j (j=1-m) содержат первый и второй управляющие входы, третий p-разрядный информационный вход и один выход соответственно. Первые и вторые входы n регистров 32 для хранения кодов символов составного образца и первые и вторые входы m регистров 33 для хранения кодов символов текста соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами блока 4 параллельного поиска составного образца, третий вход которого разрядностью p×n бит предназначен для параллельной записи составного образца в регистры 321-32n и состоит из n групп разрядов по p разрядов каждая группа, кодирующих символы составного образца, причем i-ая группа разрядов (i=1-n) подается на третий p-разрядный вход регистра 32i (i=1-n), четвертый вход блока 4 параллельного поиска составного образца разрядностью p×m бит предназначен для параллельной записи текста в регистры 331-33m и состоит из m групп разрядов по p разрядов каждая группа, кодирующих символы текста, причем j-ая группа разрядов (j=1-m) подается на третий p-разрядный вход регистра 33j (j=1-m). Второй управляющий вход блока 4 параллельного поиска составного образца также соединен со входом элемента 31 задержки.
Характеристическая матрица поисковых ячеек 3411-34nm имеет размер n×k ячеек (k=m-n+1 - количество диагоналей в матрице), причем каждая поисковая ячейка 34ij имеет три входа и один выход и содержит двухвходовую схему 35ij сравнения на равенство p-разрядных кодов символов составного образца и текста и двухвходовой элемент 36 И, каждая двухвходовая схема 35ij сравнения на равенство в составе поисковой ячейки 34ij состоит из p-входового элемента 39 И, а также p двухвходовых элементов 381-38p суммы по модулю два с инверсией, на первые входы которых подается соответствующий разряд из i-ой p-разрядной группы третьего входа блока 4 параллельного поиска составного образца, а на вторые входы двухвходовых элементов 381-38p суммы по модулю два с инверсией - соответствующий разряд из j-ой p-разрядной группы четвертого входа блока 4 параллельного поиска составного образца, все выходы двухвходовых элементов 381-38p суммы по модулю два с инверсией в составе двухвходовой схемы 35ij сравнения на равенство соединены с p-входовым элементом 39 И, выход которого является выходом двухвходовой схемы 35ij сравнения на равенство. Первый и второй p-разрядные входы поисковой ячейки 34ij соответственно соединены с первым и вторым p-разрядными входами двухвходовой схемы 35ij сравнения на равенство, выход которой является первым входом двухвходового элемент 36 И, второй вход которого является третьим входом поисковой ячейки 34ij, выходом которой является выход двухвходового элемента 36 И.The characteristic matrix of search cells 34 11 -34 nm has a size n × k cells (k = m-n + 1 is the number of diagonals in the matrix), and each search cell 34 ij has three inputs and one output and contains a two-
Характеристическая матрица поисковых ячеек 3411-34nm имеет геометрическую форму параллелограмма, в которой в каждой строке располагается k поисковых ячеек, сдвинутых относительно следующей строки ячеек вправо на 1 позицию, начиная с ячеек первой строки 3411-341k. Такая форма матрицы обеспечивает направление поиска по диагоналям, проходящим через ячейки от первой строки к последней строке включительно. Также в каждую строку характеристической матрицы, кроме последней строки, входит блок 40 многовходовых элементов ИЛИ, имеющий k+1 вход и k выходов, состоящий из k элементов 41 ИЛИ: первого двухвходового элемента 411 ИЛИ, второго двухвходового элемента 412 ИЛИ, третьего трехвходового элемента 413 ИЛИ, z-го z-входового элемента 41z ИЛИ и т.д. k-го k-входового элемента 41k ИЛИ, обеспечивающих распараллеливание вычисления стартовых значений ячеек в пределах строки.The characteristic matrix of search cells 34 11 -34 nm has a geometric parallelogram shape, in which each row contains k search cells shifted 1 position to the right from the next row of cells, starting from the cells of the first row 34 11 -34 1k . This form of the matrix provides the direction of the search along the diagonals passing through the cells from the first row to the last row inclusive. Also, each row of the characteristic matrix, except for the last row, includes a block of multi-input OR elements, having k + 1 input and k outputs, consisting of
В i-ой строке, кроме i=n, на первый вход двухвходового 411 ИЛИ подается значение логического «0», а второй вход первого двухвходового элемента 411 ИЛИ соединен с выходом первой поисковой ячейки 341 i-ой строки. Выход первого двухвходового элемента 411 ИЛИ соединен с первым входом второго двухвходового элемента 412 ИЛИ и является первым выходом блока 40 многовходовых элементов ИЛИ. Выход первого двухвходового элемента 411 ИЛИ соединен с 2-ым, 3-ым и т.д. k-1-ым входами третьего, четвертого и т.д. k-го элементов 41 ИЛИ.In the i-th line, in addition to i = n, a logical “0” value is supplied to the first input of the two-
В i-ой строке, кроме i=n, z-ый вход z-го элемента 41z ИЛИ (z=2-k), соединен с выходом z-ой поисковой ячейки 34z i-ой строки. Выход r-го элемента 41r ИЛИ соединен с первым входом r+1-го элемента 41r+1 ИЛИ и является r-ым выходом блока 40 многовходовых элементов ИЛИ (r=2-k-1). Выход k-го элемента 41k ИЛИ является k-ым выходом блока 40 многовходовых элементов ИЛИ. Выход t-го элемента 41t ИЛИ (t=2-k-2), соединен с t-ым, t+1-ым и т.д. k-2-ым входами t+2-го, t+3-го и т.д. k-го элементов 41 ИЛИ.In the i-th row, in addition to i = n, the z-th input of the z-
Выход поисковой ячейки, расположенной в последней строке матрицы, соединен с третьим входом j-го триггера позиции. На третий вход каждой ячейки, расположенной в первой строке матрицы, подается значение логической «1», задавая тем самым направление поиска по соответствующей диагонали от первой строки матрицы к последней строке включительно.The output of the search cell located in the last row of the matrix is connected to the third input of the j-th position trigger. On the third input of each cell located in the first row of the matrix, a logical value of “1” is supplied, thereby setting the direction of the search along the corresponding diagonal from the first row of the matrix to the last row inclusive.
Триггера 371-37k позиций хранят результат поиска в виде k-разрядного кода, в котором значением логической «1» отмечены позиции начала вхождений составного образца в текст. Триггер 37i позиции (i=1-k) содержит три входа (первый и второй управляющие, третий одноразрядный информационный вход) и один выход. Первый вход блока 4 параллельного поиска составного образца соединен соответственно с первыми входами k триггеров 37 позиций, вторые входы k триггеров 37 позиций соединены с выходом элемента 31 задержки. Выходы триггеров 371-37k позиций образуют k-разрядный информационный выход блока 4 параллельного поиска составного образца.The trigger 37 1 -37 k positions store the search result in the form of a k-bit code, in which the logical “1” value marks the position of the beginning of occurrences of the composite pattern in the text. The
Данное устройство, как и устройство-прототип, работает в режимах «Запись» и «Операция». Режим "Запись" строго соответствует алгоритму, описанному в устройстве-прототипе.This device, like the prototype device, works in the “Record” and “Operation” modes. The Record mode strictly corresponds to the algorithm described in the prototype device.
В алгоритме режима "Операция" дополнительно к выполняемым в устройстве-прототипе вводится операция, обозначаемая как «ПСО» и имеющая собственный код операции, который подается на соответствующий вход режима работы.In the algorithm of the "Operation" mode, in addition to the operations performed in the prototype device, an operation is designated, designated as "PSO" and having its own operation code, which is supplied to the corresponding input of the operation mode.
Пусть устройство выполняет режим «Операция» с кодом операции «ПСО». На вход 71 «Начальная установка» операционного блока 3 и блока 4 параллельного поиска составного образца подается импульсный сигнал начальной установки, который сбрасывает в нулевое состояние регистр 22 команд по его входу 1, регистр 30 по его входу 1, а также k триггеров 37 позиций по их входу 1, n регистров 32 по их входу 1 и m регистров 33 по их входу 1. После окончания действия сигнала начальной установки на вход 66 режима работы операционного блока 3 подается код операции «ПСО», который обнаруживается дешифратором 23 команд и со второго выхода операционного блока 3 на второй вход «Запись строк» блока 4 параллельного поиска составного образца подается импульсный сигнал. Данный импульсный сигнал по входу «Запись строк» блока 4 параллельного поиска составного образца подается соответственно на вторые входы разрешения записи n регистров 32 для хранения кодов символов составного образца и на вторые входы разрешения записи m регистров 33 для хранения кодов символов текста, обеспечивая тем самым запись n символов составного образца и m символов текста в параллельном коде с входов 43 и 44 устройства. Также импульсный сигнал по входу «Запись строк» блока 4 параллельного поиска составного образца через элемент 31 задержки подается соответственно на вторые входы разрешения записи k триггеров 37 позиций. Элемент 31 задержки, выполненный в виде n пар инверторов, необходим для завершения процессов поиска составного образца по диагоналям характеристической матрицы, состоящей из поисковых ячеек 3411-34nm. Поиск начинается с ячеек первой строки характеристической матрицы. Начальный k-битовый характеристический вектор, равный 11…1, подается на третьи входы поисковых ячеек первой строки матрицы и определяет тем самым направление параллельного поиска по всем диагоналям характеристической матрицы от поисковых ячеек первой строки до поисковых ячеек последней строки включительно. Время вычисления стартовых точек сокращается до k/2τИЛИ, где τИЛИ - время задержки на элементе 41 ИЛИ. По завершении процессов поиска импульсный сигнал с выхода элемента 31 задержки через время Т′=m2τинв (2τинв - время задержки на цепочке инверторов) записывает k-битовый результат поиска составного образца в триггера 371-37k позиций. Выходы триггеров 371-37k позиций являются k-разрядным выходом блока 4 параллельного поиска составного образца и образуют второй выход устройства 52.Let the device perform the "Operation" mode with the operation code "PSO". Input 7 1 “Initial installation” of the
Выполнение алгоритма в режиме «Операция» на остальных операциях строго соответствует устройству-прототипу.The execution of the algorithm in the "Operation" mode on the remaining operations strictly corresponds to the prototype device.
Таким образом, достигается повышение быстродействия работы устройства за счет параллельного вычисления стартовых значений ячеек характеристической матрицы в пределах строки на основе блока многовходовых элементов ИЛИ количеством k элементов (2, 2, 3, … k-входовых элементов ИЛИ в составе блока многовходовых элементов).Thus, an increase in the operating speed of the device is achieved by parallel calculation of the starting values of the cells of the characteristic matrix within the row based on the block of multi-input elements OR the number of k elements (2, 2, 3, ... k-input elements OR as part of a block of multi-input elements).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015129221/08U RU163442U1 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | DEVICE FOR PARALLEL SEARCH FOR COMPOSITE SAMPLE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015129221/08U RU163442U1 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | DEVICE FOR PARALLEL SEARCH FOR COMPOSITE SAMPLE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU163442U1 true RU163442U1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015129221/08U RU163442U1 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | DEVICE FOR PARALLEL SEARCH FOR COMPOSITE SAMPLE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU163442U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652501C1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-04-26 | Виктория Владимировна Олевская | Module for searching the information unit on input data |
RU2789997C1 (en) * | 2022-04-21 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and matrix device for parallel-pipeline pattern match search |
-
2015
- 2015-07-16 RU RU2015129221/08U patent/RU163442U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652501C1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-04-26 | Виктория Владимировна Олевская | Module for searching the information unit on input data |
RU2789997C1 (en) * | 2022-04-21 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and matrix device for parallel-pipeline pattern match search |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9424308B2 (en) | Hierarchical in-memory sort engine | |
EP3243137B1 (en) | Generating and executing a control flow | |
US9449675B2 (en) | Apparatuses and methods for identifying an extremum value stored in an array of memory cells | |
US9111615B1 (en) | RAM-based ternary content addressable memory | |
Geng et al. | O3BNN-R: An out-of-order architecture for high-performance and regularized BNN inference | |
US9740659B2 (en) | Merging and sorting arrays on an SIMD processor | |
US20200327453A1 (en) | Space efficient random decision forest models implementation utilizing automata processors | |
KR20120049271A (en) | Using storage cells to perform computation | |
Song et al. | Novel graph processor architecture, prototype system, and results | |
Chowdhury et al. | A DNA read alignment accelerator based on computational RAM | |
RU163442U1 (en) | DEVICE FOR PARALLEL SEARCH FOR COMPOSITE SAMPLE | |
RU2430408C1 (en) | Device for parallel search for word inclusions and coincidence | |
RU84615U1 (en) | ASSOCIATIVE MEMORIAL MATRIX | |
RU72771U1 (en) | DEVICE FOR PARALLEL SEARCH AND DATA PROCESSING | |
RU2549525C2 (en) | Method and apparatus for searching for composite sample in sequence | |
Brođanac et al. | Parallelized rabin-karp method for exact string matching | |
Balogun | A modified linear search algorithm | |
RU2776602C1 (en) | Matrix apparatus for parallel search of a composite sample | |
US9859006B1 (en) | Algorithmic N search/M write ternary content addressable memory (TCAM) | |
Martynov et al. | Hardware oriented classification of binary relations of graph-schemes of parallel algorithms | |
US7069386B2 (en) | Associative memory device | |
RU2789997C1 (en) | Method and matrix device for parallel-pipeline pattern match search | |
RU2787742C1 (en) | Matrix device for fast occurrence search and data processing | |
RU2762781C1 (en) | Matrix device for parallel search of occurrences and data processing | |
RU223472U1 (en) | DEVICE FOR PROCESSING DESCRIPTORS AND PARALLEL SEARCHING FOR INTERNETWORK INTERACTION CANDIDATES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160918 |