Розглянуто проблеми реалізації одного з алгоритмів швидкого двовимірного сортування за допомогою гібридних архітектур (ГА), що базуються на центральному процесорі (CP) і систолічному двовимірному масиві процесорних елементів (FOP-SORT). Показано, що час сортування вхідної послідовності довжини N за допомогою ГА істотно залежить від співвідношення <$E roman N "/" phi>, де <$E phi> - відношення часу порівняння двох змінних на FOP-SORT і CP. За умови <$E ( roman N "/" phi )~symbol <174>~[10 sup 2 , 10 sup 3 ]> ГА забезпечує час сортування, менший ніж для чисто послідовного (CP) і систолічного (FOP-SORT) варіантів. Описано принцип гібридного сортування, що базується на застосуванні відомого алгоритму Shearsort. Наведено верхні оцінки апаратної та часової складності запропонованого алгоритму гібридного сортування.

Розглянуто структурну реалізацію паралельного процесу сортування на базі сортувальної мережі Батчера. Запропоновано варіанти реалізації мережі Батчера для сортування масивів довільних розмірів. Проаналізовано структурно-процедурні алгоритми для процедури сортування інформаційних масивів у "ковзному вікні", що використовуються для цифрової обробки сигналів і зображень.

Описано применение идиомы обобщенного программирования к работе с табличной информацией в памяти компьютера. Продемонстрирована возможность использования шаблонных конструкций языка C++ для порождения таблиц произвольной структуры с возможностью их сортировки на основе заданных критериев.

Показано, что сортировка может служить единой основой для автоматической идентификации нулей и экстремумов произвольной функции одной и более переменных в произвольно фиксированной части области определения. Нули полинома вычисляются с учетом кратности, включая случай характеристического полинома матриц. Функцию можно задавать значениями на равномерной сетке. В частности, идентифицированы нули и экстремумы разностных решений обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных. Для оцифрованного изображения на плоскости как дискретной функции двух переменных на сетке пиксельных элементов на этой основе построен вектор распознавания. Процесс обработки использует лишь операции сравнения, что исключает накопление погрешности, влечет высокую точность локализации экстремумов и устойчивость идентификации изображений.

Розглянуто алгоритм паралельного (синхронного) сортування масивів попарного обміну. Проведено імітаційне моделювання запропонованого алгоритму синхронного сортування за методом попарного обміну.

Розглянуто характеристику складності блок-схем програм сортування, синтезованих з використанням декількох відомих алгоритмів. Досліджено залежність часової та об'єктної складностей від структурної. Показано, що зменшення структурної складності супроводжується збільшенням часової.

Применен численный метод поиска данных - метод итераций для задач поиска и сортировки в динамических структурах данных - односвязном и двухсвязном списках. Улучшены методы сортировки вставками и естественного двухпутевого слияния для списков, что позволило уменьшить сложность процесса сортировки до порядка NlogN без использования лишних операций продвижения по списку. Проведен теоретический и практический анализ эффективности применения данного метода, который подтвердил для метода итераций уменьшение количества сравнений и увеличение скорости поиска по сравнению с другими методами. Выявлены слабые и сильные стороны итерационного метода поиска. Показаны условия, при которых следует применять данный метод.

Запропоновано принципи побудови, розроблено новий алгоритм і паралельну НВІС-структуру для вертикального сортування чисел за допомогою методу злиття; оцінено її швидкодію та затрати обладнання.

Приведены результаты сравнительного анализа известных методов сортировки массива чисел. Обоснован выбор метода парного обмена в виде сортирующей сети для аппаратной реализации.

The problem of the distribution of tasks in the computer system when the number of computers exceeds the number of tasks is distributed. The various sorting algorithms are applied for this purpose. Auto select of sorting algorithm which depending on the properties of data that represented by input arrays are proposed, in order to speed up work before the distribution of tasks based on the use of sorting algorithms. We show that the chosen solution to the problem is effective, because selection time of algorithm insignificant effect on the total time sorting. It is proved that the algorithm reduces the sorting time of input data, and so the time of the distribution of tasks in the computer system.

Розглянуто питання підвищення швдкодії сортування за методом попарного обміну у разі його реалізації апаратним способом, тобто, на сортувальній нейромережі. Показано, що процедура сортування застосовується в різних прикладних задачах, наприклад, для ефективного зберігання та впорядкування мережевих адрес IP в додатках для мереж Web, що використовують бази даних, у системах обробки сигналів і зображень для прискорення процедури фільтрації. Розроблено реалізацію методу сортування попарним обміном на перспективній структурі - нейромережі з застосуванням оптоелектронної елементної бази, що дозволяє усунути труднощі, зумовлені організацією великої кількості міжз'єднань у нейромережі під час сортування масиву чисел. Показано доцільність представлення алгоритмів сортування в компактній і формалізованій формі з залученням модифікованої системи алгоритмічних алгебр В.М. Глушкова, оскільки застосування таких операторних представлень дозволяє формалізувати подання та забезпечити аналіз і вибір оптимального варіанта сортування (впорядкованої вибірки). Розраховано швидкодію розробленої сортувальної нейромережі та показано, що вона є достатньою для обробки великих масивів даних (до 1 000 слів розмірністю 32 біти), що дозволяє використати сортувальну нейромережу як спецпроцесор для систем, які працюють в реальному часі.

Проаналізовано відомі методи сортування масивів даних, особливостей структурної організації асоціативних процесорів і області ефективного застосування асоціативних запам'ятовуючих пристроїв у складі спецпроцесорів. Запропоновано алгоритм сортування методом парного обміну з підрахунком, який має максимально можливий рівень паралелізму обробки і дозволяє усунути попарний обмін даних у пам'яті. Розроблено математичну модель зовнішнього комутаційного каналу в асоціативному процесорі, яка дозволяє описати процес комутації у вигляді операцій векторно-матричного перемноження бітових зрізів операндів і маскових матриць комутації. Дана модель надає можливість реалізувати пам'ять фіксації реакцій, в якій формується матриця комутації, у вигляді просторово-розподіленої пам'яті з застосуванням логіко-часового кодування (ЛЧК), а комутуючі структури процесора (селектор кодів і комутатор) - у вигляді векторно-матричних перемножувачів. Досліджено ефективність операції паралельного порівняння з використанням логіко-часового та двійкового кодів, яке показало, що найбільш ефективним є використання ЛЧК у разі паралельного порівняння одно- та дворозрядних десяткових чисел на відміну від застосування звичайного двійкового кодування чисел. На базі розробленої структури асоціативного процесора з порозрядно-послідовною обробкою даних запропоновано два варіанти реалізації зовнішнього оброблюваного пристрою на перспективній елементній базі (на оптичних ІС і програмованих логічних ІС), що забезпечує гнучкість перекомутацій великих масивів інформації та розширює функціональні можливості асоціативного процесора.

Досліджено проблему формалізації концептуальної моделі сутність - зв'язок у контексті розвитку CASE-засобів, які її підтримують, з застосуванням методів, які грунтуються на теоретико-множинній платформі (теорії відношень і решіток). На підставі аналізу моделі сутність - зв'язок уніфіковано поняття її основних елементів. Формалізовано вимогу коректності моделі за слабкими типами зв'язків. Запропоновано поняття коректності ієрархії типів сутності та коректності ієрархії типів всієї моделі. Формалізовано вимогу коректності моделі щодо успадкування. Наведено визначення поняття базових типів обмежень кардинальності для бінарних і багатосторонніх типів зв'язків. Доведено твердження про логічні зв'язки між значеннями базових типів обмежень кардинальності для підходів "дивитися через" та участі. Розроблено розділ математичної теорії моделі сутність - зв'язок, який є необхідною частиною формалізації моделі, на базі якої можна здійснювати її стандартизацію.

Процедура сортировки проанализирована на комбинаторном уровне на примере 4-элементных числовых последовательностей. Описана работа алгоритма локально-параллельной сортировки. Моделированием на языке Python показано, что алгоритм эффективен применительно к малым выборкам.

Рассмотрены особенности реализации процесса параллельной сортировки массива чисел на сортирующей нейросети. Проанализированы возможности реализации предлагаемой сортирующей нейросети на оптоэлектронной элементной базе.

Рассмотрены вопросы, касающиеся построения модулей сортировки в базисе современных ПЛИС FPGA. Внимание уделено разработке аппаратного модуля, обеспечивающего близкую к максимально возможной скорости с учетом использования ПЛИС FPGA, которые имеют низкую стоимость. Рассмотрены ПЛИС FPGA наиболее известных на данный момент производителей, а именно, ПЛИС фирм Altera и Xilinx.

Запропоновано модифікацію методу низхідного побітового сортування цілих чисел. Метод доповнено процедурою підрахунку потужності підмножин, одержаних на етапах сортування, для виявлення таких підмножин, що можуть бути представлені у вигляді кон'юнктерма з поглинутими молодшими розрядами.

Досліджено процедуру сортування чисел за допомогою методу парного обміну з підрахунком, який має високий рівень паралелізму. Запропоновано модель процесу сортування, що дозволяє визначити кількість циклів (переглядів) для нормально та рівномірно розподілених елементів у вхідному масиві. Одержані графічні залежності можна використовувати для розрахунку часових характеристик процесорів сортування.