Файл: Плиско В.А. Электронные машины в военном деле.pdf

выполнять не только вычислительные операции, но и опера­ ции по преобразованию и обработке исходной информации.

Такие операции называются логическими операциями.

Для иллюстрации способов преобразования информации

в ЭЦМ рассмотрим процесс кодирования информации. Существует большое количество методов кодирования

информации с помощью двоичных цифр.

Условно примем, что для моделирования боя применяется ЭЦМ, в которой имеется двадцать двоичных разрядов. Раз­

делим их на четыре группы по пять разрядов в каждой группе. При этом каждая группа может содержать 32 раз­ личных кода, так как 23 = 32. Это означает, что если, на­ пример, имеется 32 типа активных объектов, то для обозна­ чения каждого из них достаточно иметь группу двоичных цифр, содержащую пять разрядов.

Если количество типов активных объектов больше три­ дцати двух, то количество двоичных разрядов должно быть больше пяти.

Номером ячейки памяти, где хранится информация, мо­ жно обозначать координаты активных или пассивных объек­

тов.

Предположим, что номер ячейки накопителя обозначается десятью двоичными разрядами (т. е. не превышает 210 = = 1024), причем один старший разряд указывает на тип объекта, а девять младших разрядов — координаты объ­ екта. Например, наличие цифры «1» в старшем разряде но­ мера ячейки накопителя может обозначать пассивный объ­ ект, наличие цифры «0» — активный объект. При этом пер­ вый разряд считается старшим, последующие девять раз­ рядов — младшими.

Всоответствии с принятыми условиями код, помещенный

втабл. 5, может обозначать следующее.

1.Информация хранится в ячейке накопителя, двоич­ ный номер которой есть «0001101011». Двоичная цифра «0»

впервом разряде означает, что информация относится к ак­ тивному объекту. Двоичная цифра во втором разряде ука­ зывает на принадлежность объекта («синий» или «крас­

ный»), Двоичное число «01101011» в разрядах № 3-—10

изображает координаты объекта.

2.Информация, хранимая в ячейке накопителя с данным

(в разрядах № 6—9), о типе и количестве боеприпасов (в раз­ рядах № 10—14) и горючего (в разрядах № 15—20).

Так, при необходимости выделения из кода (табл. 6) части его, заключенной в разрядах № 1—5, достаточно

умножить этот код по правилам логического умножения на

вида «01001.00000.00000.00000». Для выделения всех актив­ ных объектов одного и того же вида надо часть кода, обо­

значающую вид активного объекта, сравнивать с кодом, имеющим в разрядах № 1—5 двоичное число, посредством которого зашифрован данный тип объекта. В разрядах № 6—20 этого кода должны быть «нули». Так, для выделе­ ния сведений, относящихся, например, к танкам, требуется применить число вида «01001.00000.00000.00000».

В первых пяти разрядах последнего кода содержится двоичное число «01001», соответствующее десятичному числу «9», которым по условию кодируется активный объ­

ект, представляющий танк.

Операция «сравнение», как уже указывалось, может про­

изводиться вычитанием одного числа из другого. Вычитание

производится на сумматоре арифметического устройства ЭЦМ. Кроме того, операция «сравнение» может выполняться на запоминающем регистре арифметического устройства в соответствии с правилами:

«0 + 0 = 0», «0 + 1 = 1 + 0 = 1» и «1 + 1 = 0».

Два первых правила очевидны. По третьему правилу по­ лучается «нуль» в данном разряде без «единицы» переноса в старший разряд вследствие того, что в схеме запоминаю­ щего регистра отсутствуют цепи переноса. В данном случае при подаче на входы запоминающего регистра двух одина-

52

ковых кодов на всех триггерах регистра зафиксируется цифра «О». Поэтому наличие «нуля» на триггерах всех раз­ рядов регистра при выполнении операции «сравнение» ука­ зывает на равенство сравниваемых чисел.

Кроме логических операций «сравнение» и «выделение»,

в ЭЦМ наиболее распространены также логические опера­

ции «сдвиг» и «формирование».

Операция «сдвиг» позволяет сдвинуть цифры данного раз­ ряда кода на определенное количество разрядов вправо (в

направлении младших разрядов) или влево (в направлении

старших разрядов).

При операции «формирование» из двух определенных кодов образуется новый код путем сложения исходных ко­ дов в соответствии с правилами:

«О 4- 0 = 0», «1+0 = 0-|-1 — 1» и «1 + 1 = 1».

Согласно программе работы ЭЦМ при данном методе

моделирования боя после каждого этапа боя должна изме­ няться информация во многих ячейках накопителя, хранящих данные о координатах активных объектов.

Пусть в результате какого-то этапа розыгрыша боя под­ считано, что изменение количества боеприпасов для некото­ рого активного объекта представляется числом, представ­ ленным в табл. 7.

Из ранее приведенной табл. 6 видно, что информация о количестве боеприпасов должна размещаться в разрядах № 12—14, поэтому необходимо код числа в табл. 7 сдвинуть на 6 разрядов влево.

Для внесения поправки, выражающей изменение количе­ ства боеприпасов, требуется из кода табл. 6 выделить ин­

формацию, содержащуюся в разрядах № 1 —11 и № 15—20. Далее.следует выполнить операцию «формирование» над измененными указанным образом кодами табл. 6 и 7. В ре­ зультате получим такой же код, как и код, представленный в табл. 6, за исключением того, что в разрядах № 12—14

53

вместо числа «НО» будет число «ОН», т. е. количество бое­ припасов для данного активного объекта изменилось.

Подобным же образом выполняются все другие необхо­ димые виды преобразования и обработки исходной информа­

ции; этим обеспечивается выполнение программы работы ЭЦМ при розыгрыше боя.

Решение этой задачи требует выполнения большого коли­ чества операций.

Указывается, что розыгрыш боя на электронных маши­ нах по изложенной методике производился при одновремен­

ной работе трех больших универсальных ЭЦМ.

В статье отмечается, что в результате розыгрыша боя на ЭЦМ не должно1 создаваться впечатления, что разработка плана боя на ЭЦМ безусловно обеспечит выигрыш боя в любой обстановке.

Основным практическим выводом статьи о применении ЭЦМ при решении оперативно-тактических задач является вывод о том, что подобное использование ЭЦМ может пре­ дотвратить ошибки в тактических планах штабов и помочь командиру в выборе наиболее выгодного варианта боя.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ МАШИН ПРИ ВОЕННО-НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

При решении большинства научно-технических вопросов, в том числе и военного характера, возникает необходимость

исследования процессов, описываемых сложными математи­ ческими выражениями. Их решение в ряде случаев столь громоздко, что исследователи предпочитали при малом бы­ стродействии существовавших вычислительных приборов пользоваться приближенными выражениями. Последние по­ лучались в результате ряда упрощений, нахождение и обо­

снование которых само по себе представляло большие

трудности.

В силу этого результатом исследовательских работ под­ час являлось не окончательное решение заданной проблемы, а нахождение приближенных выражений, доказательство справедливости которых требовало длительной и многосто­ ронней проверки на практике. Это замедляло темпы выпол­

нения исследовательских работ, увеличивало материальные затраты на их проведение.

Создание электронных вычислительных машин открыло новые возможности для развития науки и техники. С их по­

мощью можно с колоссальной скоростью и на основе точ-

54

них математических выражений исследовать и решать раз­ нообразные научные и технические проблемы. Недаром во всех технически развитых странах созданию и развитию тех­ ники электронных вычислительных машин уделяется в на­ стоящее время чрезвычайно большое внимание.

Сообщения органов иностранной печати, упоминаемых в тексте брошюры, свидетельствуют о том, что ЭВМ. начинают использоваться для испытаний военного оборудования, для исследований с целью создания новых систем военной тех­

ники, а также для расчетов, позволяющих дать более точ­ ные прогнозы погоды и т. п.

Впечати 1 описываются три метода испытаний самолетов

иих оборудования.

Первый метод, который использовался до появления ЭВМ, заключался в летных испытаниях реального самолета.

Поведение самолета и его оборудования в полете регистри­ ровалось с помощью специальных аппаратов и приборов, показания которых кодировались электрическими сигна­

лами и передавались на землю по радиолинии; такой способ называется телеметрическим (измерение на расстоянии).

При втором методе исследований опытных образцов раз­ личных устройств самолета (автопилот, рулевая система

и др.) производится сопряжение этих устройств с электрон­ ной моделью, имитирующей полет самолета. Испытательные

«полеты» в этом случае совершаются в лаборатории.

Наконец, при последнем методе электронная модель са­ молета управляется электронной моделью аппаратуры управ­

ления. Реальные машины и приборы заменяются математи­ ческими моделями автопилота, рулевой системы и т. д.

Математическое моделирование любого физического про­ цесса заключается в следующем. Движение любого матери­ ального тела, будь то какой-нибудь аппарат (самолет, уп­ равляемый снаряд и т. п.) или деталь механизма (органы

системы управления и т. д.), может быть описано системой уравнений высшей математики.

Для решения системы уравнений на электронной модели каждое уравнение набирается с помощью определенного со­ единения соответствующих блоков. Решение представляет собой уравнение, описывающее траекторию движения тела

при принятых начальных условиях и законе движения.

1 Журналы «Amer. Aviat», № 12, 1953 и «Amer Rocket», № 3, 1953.

55