SU1520595A1 - Associative storage - Google Patents

Associative storage Download PDF

Info

Publication number
SU1520595A1
SU1520595A1 SU884379454A SU4379454A SU1520595A1 SU 1520595 A1 SU1520595 A1 SU 1520595A1 SU 884379454 A SU884379454 A SU 884379454A SU 4379454 A SU4379454 A SU 4379454A SU 1520595 A1 SU1520595 A1 SU 1520595A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
input
elements
information
memory elements
Prior art date
Application number
SU884379454A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Быстров
Людмила Константиновна Александрова
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4152
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4152 filed Critical Предприятие П/Я Г-4152
Priority to SU884379454A priority Critical patent/SU1520595A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1520595A1 publication Critical patent/SU1520595A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в качестве ассоциативных запоминающих устройств в системах, где необходимо вести ассоциативный поиск по произвольному числу признаков. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  поиска информации, близкой по содержанию к входной информации. Устройство содержит матричный накопитель 1, состо щий из элементов 2 пам ти, сумматоры 3 и регистры 4. 2 ил.The invention relates to computing and can be used as associative memory devices in systems where it is necessary to conduct an associative search for an arbitrary number of features. The purpose of the invention is to expand the functionality by providing a search for information that is close in content to the input information. The device contains a matrix drive 1 consisting of memory elements 2, adders 3 and registers 4. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в качестве ассоциативных запоминающих устройств (ЗУ) в системах, где необходимо вести ассоциативный поиск по произвольному числу признаков .The invention relates to computing and can be used as an associative storage device (memory) in systems where it is necessary to conduct an associative search for an arbitrary number of features.

Цель изобретени  - расширениеThe purpose of the invention is the expansion

0595405954

Однако массивы А и В хран тс  в этой пам ти безадресным способом, так как элемент этих массивов прин л участие в образовании нескольких элементов массива С, т.е. распределен по всему объему некоторой части С, или массив В заполнен в массиве С по адресу А, Считьшание массива (восстановление)However, arrays A and B are stored in this memory in an addressless way, since the element of these arrays took part in the formation of several elements of array C, i.e. distributed over the entire volume of some part C, or array B is filled in array C at address A, Matching array (recovery)

функциональных возможностей устройст- . представл ет собой не вызов по адре15device functionality-. It is not a call to address.

2020

ва за счет обеспечени  поиска информации , близкой по содержанию входной информации.va by ensuring the search for information that is close in content to the input information.

На фиг. 1 изображена структурна  схема ассрциативного запоминающего устройства; на фиг. 2 - структурна  схема элемента пам ти.FIG. 1 shows a schematic diagram of the assriative storage device; in fig. 2 is a block diagram of a memory element.

Устройство содержит (фиг. 1) матричный накопитель 1 тЧп (где m - число строк; п - число столбцов матрицы ), состо щий из элементов 2 пам ти , сумматоры 3 - по числу столбцов регистры 4 - по числу столбцов, первую информационную шину 5, объедин ющую информационные входы и выходы устрой- 25 ства, вторую информационную шину 6, объедин ющую признаковые входы устройства , шины разрешени  записи 7, разрешени  чтени  8, шину 9 сброса, выходные шины 10, установочный вход II, , вход 12 приема и установочный вход 13.The device contains (Fig. 1) a matrix accumulator 1 tchp (where m is the number of rows; n is the number of columns of the matrix), consisting of memory elements 2, adders 3 — by the number of columns; connecting the information inputs and outputs of the device 25, the second information bus 6 connecting the indicative inputs of the device, write enable bus 7, read permission 8, reset bus 9, output buses 10, setup input II, receive input 12 and setup entry 13.

Каждый элемент 2 пам ти содержит (фиг. 2) блок 14 сравнени , элементы И 15 и 16, элементы НЕ 17 и 18, реверсивный счетчик 19, группу элементов НЕ 20 и мультиплексор 2J.Each memory element 2 contains (FIG. 2) a comparison unit 14, elements 15 and 16, elements 17 and 18, a reversible counter 19, a group of elements 20 and a multiplexer 2J.

В устройстве осуществл етс  ассоциативна  безадресна  обработка.The device performs associative addressless processing.

Математическа  модель ассоциативной безадресной обработки заключаетс  в следующем. Входна  информаци  - массив А, выходна  информаци  - В. Массивы А, Б - наборы чисел tl. Пусть А - вектор-столбец, В - вектор-строка:A mathematical model of associative addressless processing is as follows. The input information is array A, the output information is B. The arrays A, B are sets of numbers tl. Let A be a column vector, B a row vector:

(х); (у).1, ()(x); (y) .1, ()

где , 2m;where, 2m;

, 2п., 2n.

В пам ть необходимо записать соответствие входному массиву А выходного массива В. Результатом такого соответстви   вл етс  массив-матрица С, причем элементы С - произведени  соответствующих элементов входного и выходного массивов.It is necessary to write in the memory a correspondence to the input array A of the output array B. The result of this correspondence is the array-matrix C, and the elements C are the products of the corresponding elements of the input and output arrays.

С(х,у)а(х)-Ь(у). (2)C (x, y) a (x) -b (y). (2)

Массив С хранитс  в пам ти адресным способом, т.е. каждому его элементу отводитс  отдельна   чейка.Array C is stored in memory in an addressable manner, i.e. each element is assigned a separate cell.

4040

5050

5555

су, а цепь преобразований. Пусть существует массивsu, and the chain of transformations. Let there be an array

)7; (3)) 7; (3)

С;(4) C; (4)

где А - вектор-строка, транспортированный вектор А.where A is a row vector, transported vector A.

Л(У) Г, С(х,у).а(х). (5) Подставив в (5) выражение (2), получают„ ,L (Y) T, C (x, y) .a (x). (5) Substituting expression (2) into (5), one obtains

Л(У)- Zs/(x)-b(y).L (V) - Zs / (x) -b (y).

(6)(6)

Так как элементы массива А единицыSince the elements of the array A units

2,2,

С разными знаками, то число а единица. ПоэтомуWith different signs, then the number a is one. therefore

/З(У)М.Ь(У), й М-Ь/З (У)М.Ь (У), th М -Ь

-X есть-X there is

т.е,those,

(7) (8)(7) (8)

Формула (7) показьшает, что элемен ты массива р- целые числа М с разным знаками, причем дл  массивов 9 и В эле менты, имеющие одинаковые номера, име ют и одинаковые знаки, ПоэтомуFormula (7) shows that the elements of an array are p-integers M with different signs, and for arrays 9 and B elements having the same numbers have the same signs, Therefore

Ь(у) (y)B (y) (y)

-1,-one,

если (б(у)О;if (b (y) o;

0,если /i(y)0j0 if / i (y) 0j

1,если /}(у)0.1 if /} (y) 0.

Пусть имеетс  К парLet there be K pairs

Ац, В (,.. . ,К) . Все массивы А по размерам такие же, как А, а все массивы В такие же, как Б. Тогда массив С формируетс  таким образомAq, B (, ..., K). All arrays of A are the same size as A, and all arrays of B are the same as B. Then array C is formed in this way

С- I Ск- Z АК-В;. (10)C- I CK-Z AK-B; (ten)

К« TO"

Восстановим массив /ь,Restore the array / s

45 ,З, С,)А:(С,,) С;+А :;(|: - c,)M B,-fW,,45, З, С,) А: (С ,,) С; + А:; (|: - c,) M B, -fW ,,

где W - массив помехи.where W is the interference array.

Если выбрать массив А таким образом , чтобы М было четно и количество элементов любой пары массивов А и AI с разными знаками (кодовое рассто ние .по Хеммингу) равны 1/2, то все элементы массива W станут равны 0(k ,2,.. .,К; ,2,...,К; ) .If we choose array A so that M is even and the number of elements of any pair of arrays A and AI with different signs (code distance due to Hamming) is 1/2, then all elements of the array W will become equal 0 (k, 2 ,. .., K;, 2, ..., K;).

Массив С устанавливает соответствие между множествами кодов А и В.Array C establishes a correspondence between sets of codes A and B.

су, а цепь преобразований. Пусть существует массивsu, and the chain of transformations. Let there be an array

)7; (3)) 7; (3)

С;(4) C; (4)

где А - вектор-строка, транспортиро, ванный вектор А.where A is a row vector, transported vector A.

Л(У) Г, С(х,у).а(х). (5) Подставив в (5) выражение (2), получают„ ,L (Y) T, C (x, y) .a (x). (5) Substituting expression (2) into (5), one obtains

Л(У)- Zs/(x)-b(y).L (V) - Zs / (x) -b (y).

(6)(6)

Так как элементы массива А единицыSince the elements of the array A units

2,2,

С разными знаками, то число а единица. ПоэтомуWith different signs, then the number a is one. therefore

/З(У)М.Ь(У), й М-Ь/З (У)М.Ь (У), th М -Ь

-X есть-X there is

т.е,those,

(7) (8)(7) (8)

Формула (7) показьшает, что элементы массива р- целые числа М с разными знаками, причем дл  массивов 9 и В элементы , имеющие одинаковые номера, имеют и одинаковые знаки, ПоэтомуFormula (7) shows that the elements of the array p are integers M with different signs, and for arrays 9 and B the elements having the same numbers have the same signs, Therefore

(y)(y)

-1,-one,

если (б(у)О;if (b (y) o;

0,если /i(y)0j0 if / i (y) 0j

1,если /}(у)0.1 if /} (y) 0.

(9)(9)

Пусть имеетс  К парLet there be K pairs

Ац, В (,.. . ,К) . Все массивы А по размерам такие же, как А, а все массивы В такие же, как Б. Тогда массив С формируетс  таким образомAq, B (, ..., K). All arrays of A are the same size as A, and all arrays of B are the same as B. Then array C is formed in this way

С- I Ск- Z АК-В;. (10)C- I CK-Z AK-B; (ten)

К« TO"

Восстановим массив /ь,Restore the array / s

,З, С,)А:(С,,) С;+А :;(|: - c,)M B,-fW,,, З, С,) А: (С ,,) С; + А:; (|: - c,) M B, -fW ,,

где W - массив помехи.where W is the interference array.

Если выбрать массив А таким образом , чтобы М было четно и количество элементов любой пары массивов А и AI с разными знаками (кодовое рассто ние .по Хеммингу) равны 1/2, то все элементы массива W станут равны 0(k ,2,.. .,К; ,2,...,К; ) .If we choose array A so that M is even and the number of elements of any pair of arrays A and AI with different signs (code distance due to Hamming) is 1/2, then all elements of the array W will become equal 0 (k, 2 ,. .., K;, 2, ..., K;).

Массив С устанавливает соответствие между множествами кодов А и В.Array C establishes a correspondence between sets of codes A and B.

Такое cooTBercTBvie существует при обучении массива С на любое количество пар. При изменении количества пар измен етс  и соответствие, его содержание.Such a cooTBercTBvie exists when training the C array for any number of pairs. When the number of pairs changes, the conformity and its content also change.

Ассоциативное г апоминающее устройство работает следующим образом.Associative g memory device works as follows.

Предусмотрено два режима работы: Запись и Чтение.There are two modes of operation: Write and Read.

В режиме Запись (Обучение). Перед началом-работы необходимо обнулить каждый счетчик 19, дл  этого на шину 9 поступает отрицательный импульс .In Record mode (Training). Before starting work, each counter 19 must be reset, for this a negative impulse is sent to bus 9.

На шине 5 выставл етс  п-разр дное слово, соответствующее вектору 9 На шине 6 выставл етс  т-разр дное слово соответствующее вектору А. Каждый i-й разр д слова А посредством блока 14 сравнени  сравниваетс  с j-м разр дом слова ft(,n; ,m). Положительный импульс по шине 7 разрешени  записи поступает на соответствующие входы всех элементов 2 пам ти. Если сравниваемые сигналы противоположны, то на выходе элемента И 16 устанавливаетс  низкий уровень, а на выходе элемента НЕ 18 - высокий уровень, чеOn bus 5, an n-bit word is set corresponding to vector 9 On bus 6, a t-bit word is set corresponding to vector A. Each i-th bit of word A is compared by comparison block 14 with j-bit word of ft ( , n;, m). A positive impulse through the write resolution bus 7 goes to the corresponding inputs of all the elements of the 2 memories. If the compared signals are opposite, then the output level of the element 16 is set to a low level, and the output of the element 18 is set to a high level,

рез элемент И 15 проходит положитель- 30 ствии с тем, инфор маци  какого изthe cut element And 15 passes positively with the fact which information

ный импульс, который, инвертиру сь- на элементе НЕ 17, возбуждает первый счетный вход счетчика 19, при этом происходит обратный счет.a pulse that, inverting the echo on the element NOT 17, excites the first counting input of the counter 19, and a counting down occurs.

1one

Если сравниваемые сигналы одинаковы , то аналогично посредством элементов И 15 и НЕ 17 на первом счетном входе счетчика 19 устанавливаетс  высокий уровень, а на второй счетный вход приходит отрицательный импульс, при этом происходит пр мой счет; Запись и накопление информации производ тс  в каждом счетчике 19 элемента 2 пам ти. Содержание всех счетчиков 19 элементов 2 пам ти матричного накопител  1 соответствует матрице С.If the compared signals are the same, then, similarly, by means of the AND 15 and HE 17 elements, a high level is established at the first counting input of the counter 19, and a negative impulse comes to the second counting input, and a direct counting occurs; Information is stored and accumulated in each counter 19 of memory element 2. The contents of all counters 19 elements 2 of the memory of matrix storage 1 correspond to matrix C.

Таким образом происходит обучениеThis is how learning takes place.

на одну пару слов. Если таких пар К,on one couple of words. If such pairs are K,

элементов 2 пам ти участвует в процес се суммировани . На Р-вход каждого сумматора 3 поступает через шину 10 тот разр д числа А, который соответ35 ствует строке матричного накопител  1. По завершении процесса суммировани  на выходах знаковых разр дов регистров 4 формируетс  искомое выходное число В. Число В устанавлива40 етс  на шине 5.elements of the memory 2 is involved in the process of summation. The P input of each adder 3 enters through bus 10 that bit of the number A, which corresponds to the row of the matrix accumulator 1. Upon completion of the summation process, the required output number B is formed at the outputs of the sign bits of registers 4. The number 40 is installed on bus 5.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 5 Ассоциативное запоминающее устройство , содержащее матричный накопитель , состо щий из. элементов пам ти , причем информационные входы элементов пам ти каждого столбца матричто подобную процедуру повтор ют после- но го накопител  объединены и  вл ютс  довательно К раз.соответствующим информационным входом устройства, входы разрешени  записи элементов пам ти каждой строки5 An associative memory device containing a matrix drive consisting of. memory elements, where the information inputs of the memory elements of each column are matrices; a similar procedure is repeated after the last accumulator is combined and is K of the corresponding information input of the device; the inputs for recording the memory elements of each row матричного накопител  объединены иmatrix drive combined and При этом емкость счетчика соответствует количеству обучаемых пар, причем старший разр д должен быть знаковым . При необходимости можно увели-  вл ютс  соответствующим входом раз- чить разр дность счетчика, использу  решени  записи устройства, входы раз- при этом выходы пр мого и обратного решени  чтени  элементов йам ти иаж- переносов.дои строки матричного накопител  объ10At the same time, the capacity of the counter corresponds to the number of trained couples, and the highest bit should be significant. If necessary, you can increase the corresponding input by splitting the counter size using the device's recording solutions, the inputs of the forward and reverse reading outputs of the iam-i-transcend elements. 1515 , 0595, 0595 В режиме Чтение (Восстановление ) перед начшюм работы регистры 4 устанавливаютс  в исходное состо ние .In the Read (Restore) mode, before starting the work, the registers 4 are reset. На шине 6 выставл етс  т-разр днс е. слово А. В каждый элемент 2 пам ти поступает сигнал, соответствующий одному из разр дов слова А. Этот же сигнал поступает на адресный вход мультиплексора 21. Если открьшает- с  первый канал, то выходна  шина 10 подключаетс  к выходам элементов НЕ 20, если открываетс  второй канал , то выходна  шина 10 подключаетс  к выходам счетчика 19. Элементы 2 пам ти, вход щие в столбец матричного накопител  1, имеют единую выходную шину 10. Суммирование числа,Bus 6 exposes a t-bit dns e. Word A. Each element 2 of the memory receives a signal corresponding to one of the word bits A. The same signal goes to the address input of the multiplexer 21. If it opens the first channel, the output bus 10 is connected to the outputs of the elements HE 20, if the second channel opens, the output bus 10 is connected to the outputs of the counter 19. The memory elements 2 included in the column of the matrix drive 1 have a single output bus 10. Sum the numbers 20 поступающего по выходной шине 10, и числа, наход щегос  в регистре 4, производитс  при поступлении сигнала записи на вход 12 приема. Суммирование производитс  m раз, оно происхо25 дит параллельно по столбцам и последовательно по строкам матричного накопител  1. При этом линии, составл ющие шину 8 разрешени  чтени , возбуждаютс  последовательно в соответэлементов 2 пам ти участвует в процесе суммировани . На Р-вход каждого сумматора 3 поступает через шину 10 тот разр д числа А, который соответ35 ствует строке матричного накопител  1. По завершении процесса суммировани  на выходах знаковых разр дов регистров 4 формируетс  искомое выходное число В. Число В устанавлива40 етс  на шине 5.20 arriving on the output bus 10, and the numbers in register 4, is produced when a recording signal arrives at the input 12 of the receive. The summation is performed m times, it occurs in parallel in columns and successively in rows of matrix accumulator 1. In this case, the lines constituting the read resolution bus 8 are excited sequentially in accordance with the elements 2 of the memory involved in the summation process. The P input of each adder 3 enters through bus 10 that bit of the number A, which corresponds to the row of the matrix accumulator 1. Upon completion of the summation process, the required output number B is formed at the outputs of the sign bits of registers 4. The number 40 is installed on bus 5. Формула изобретени Invention Formula 5 Ассоциативное запоминающее устройство , содержащее матричный накопитель , состо щий из. элементов пам ти , причем информационные входы элементов пам ти каждого столбца матричматричного накопител  объединены и5 An associative memory device containing a matrix drive consisting of. memory elements, the information inputs of the memory elements of each column of the matrix-matrix accumulator are combined and  вл ютс  соответствующим входом раз решени  записи устройства, входы ра решени  чтени  элементов йам ти иаж дои строки матричного накопител  обare the corresponding input of the write resolution of the device, the inputs of the resolution of the readings of the elements единены и  вл ютс  соответствующим входом разрешени  чтени  устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  поиска информации близкой по содержанию к входной информации, в него введены сумматоры и регистры, причем информационные входы каждого регистра подключены к выходам соответствующего сумматора, входы приема регистров.объединены и  вл ютс  одноименным входом устройства, установочные входы регистров объединены и  вл ютс  первым установочным входом устройства,.выходы знаковых разр дов регистров  вл ютс  информационными выходами устройства, выходы инфорРедактор О. Головачare unified and are the corresponding input of the read permission of the device, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by providing search for information similar in content to the input information, adders and registers are entered into it, and the information inputs of each register are connected to the outputs of the corresponding adder , the register receive inputs are combined and are the device input of the same name, the register setup inputs are combined and are the first device installation input, you The moves of the sign bits of the registers are information outputs of the device, the outputs are information editor O. Golovach Составитель В, РудаковCompiled by, Rudakov Техред Л.Сердюкова Корректор. Н, КорольTehred L. Serdyukova Proofreader. H, King Заказ 6765/54Order 6765/54 Тираж 558Circulation 558 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. А/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., A / 5 мациопных разр дов каждого регистра подключены к информационным входам первой группы соответствующего сумматора , одноименные выходы элементов пам ти каждого столбца матричного накопител  объединены и подключены к соответствующим входам второй группы соответствующего сумматора, признаковые входы элементов пам ти каждой строки матричного накопител  о&единены и . вл ютс  соответствующим признаковым входом устройства, входы сброса элементов пам ти каждой строки матричного накопител  объединены и  вл ютс  соответствующим входом сброса устройства, установочные входы элементов пам ти объединены и  вл ютс  вторым установочным входом устройства.the mapping bits of each register are connected to the information inputs of the first group of the corresponding adder, the same name outputs of the memory elements of each column of the matrix accumulator are combined and connected to the corresponding inputs of the second group of the corresponding adder, the indicative inputs of the memory elements of each row of the matrix accumulator are about & are the corresponding attribute input of the device, the reset inputs of the memory elements of each row of the matrix drive are combined and are the corresponding input reset of the device, the installation inputs of the memory elements are combined and are the second installation input of the device. ПодписноеSubscription
SU884379454A 1988-02-15 1988-02-15 Associative storage SU1520595A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884379454A SU1520595A1 (en) 1988-02-15 1988-02-15 Associative storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884379454A SU1520595A1 (en) 1988-02-15 1988-02-15 Associative storage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1520595A1 true SU1520595A1 (en) 1989-11-07

Family

ID=21356061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884379454A SU1520595A1 (en) 1988-02-15 1988-02-15 Associative storage

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1520595A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1322292, кл. G Об F 12/00, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1277210, кл. G 11 С 15/00, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0135940B1 (en) Dual port memory circuit
KR960001972A (en) Single Chip Frame Buffers and Graphics Accelerators
US4899316A (en) Semiconductor memory device having serial writing scheme
JP2003241957A5 (en)
KR880000967A (en) Dual port semiconductor memory
KR960012002A (en) Semiconductor memory, usage method, column decoder and image processor
GB1486032A (en) Associative data storage array
SU1520595A1 (en) Associative storage
JPH0255877B2 (en)
SU920832A1 (en) Storage device
SU1388957A1 (en) Device for checking multibit storage blocks
RU2001451C1 (en) Associative storage device
SU1361566A1 (en) On-line storage addressing device
SU760188A1 (en) Associative storage matrix
SU1005189A1 (en) Device for reading-out information from associative storage
SU1476482A1 (en) Data exchange unit
SU858105A1 (en) Self-checking associative storage device
SU1552178A1 (en) Device for computing sum of products
SU1010653A1 (en) Memory device
SU674101A2 (en) Logic storage
SU1741175A1 (en) Associative memory
SU894866A1 (en) Switching device
SU1292039A1 (en) Device for fetching multivalued answer from associative memory
SU1656560A1 (en) Sparse matrix multiplier
SU1070548A1 (en) Random markov process generator