ارائه روشی برای افزایش سرعت محاسبات عددی در کامپیوتر
دکتر قاسم جابری‌پور، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر دانشگاه شهید بهشتی و مجری طرح در گفت‌وگو با ایسنا، اظهار کرد: مبحث حساب کامپیوتری با سابقه بیش از ۶۰ سال به تدوین الگوریتم‌های کارایی عمل‌های حسابی و طراحی و پیاده‌سازی رقمی آنها می‌پردازد.
مجری طرح اضافه کرد: برای افزایش کارایی مدارهای مربوط، نظام‌های عددی نامتعارف (غیر دودویی و دهدهی متداول) مانند “مانده‌ای”، “افزونه‌ای” و “لگاریتمی” تعریف شده و مدارهای خاص عمل‌های حسابی و تبدیل اعداد از نظام‌های متعارف به آن نظام‌ها و برعکس، طراحی و پیاده‌سازی شده‌اند.
وی با بیان اینکه در این راستا پروژه تحقیقاتی را در دانشگاه شهید بهشتی با عنوان “گسترش نظام‌های عددی نامتعارف در حساب کامپیوتری” اجرایی کردیم، اظهار کرد: این مطالعات در راستای افزایش سرعت اجرای عملیات محاسبه (۴ عمل اصلی جمع، ضرب، منها و تقسیم) در کامپیوترها و دستگاه‌های دیجیتال اجرایی شده است، ضمن آنکه موجب کاهش میزان گرمای تولید شده در حین انجام محاسبات در کامپیوترها خواهد شد.
جابری‌پور یادآور شد: برای کاهش مصرف توان در کامپیوتر نیاز به راهکارهایی است که یکی از این راه حل‌ها انجام عملیات در نظام‌های عددی نامتعارف است.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی، نظام عددی متعارف را حساب دهدهی دانست که در نظام کامپیوتری به صورت “دو دویی” و “باینری” انجام می‌شود.
مجری طرح با اشاره به نظام عددی نامتعارف، با بیان اینکه مهمترین نظام آن، نظام عددی “افزونه‌ای” است، توضیح داد: به عنوان مثال نظام عددی دهدهی دارای ۱۰ مقدار صفر تا ۹ است؛ ولی در نظام عددی افزونه‌ای یک تا دو رقم ۱۰ و ۱۱ به آن اضافه می‌شود. کار کردن با این ارقام موجب می‌شود که سرعت انجام عملیات بالا رود و مصرف توان نیز کاهش یابد.
جابری‌پور نظام “مانده‌ای” را از دیگر نظام‌های عددی نامتعارف نام برد و یادآور شد: در این نظام، هر عددی با باقی‌مانده تقسیم همان عدد بر اعداد کوچکتر که به آن “پیمانه” می‌گویند، نشان داده می‌شود.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی با بیان اینکه این نظام عددی سابقه ۴ هزار ساله دارد، خواستگاه این نظام را در کشور چین دانست و افزود: ولی در ۶۰ سال اخیر و با روی کار آمدن کامپیوترها از این نظام به‌ویژه در پردازش تصویر استفاده‌های فراوانی می‌شود.
وی نتایج این مطالعات را در جهت بهبود کاربرد نظام‌های عددی در نظام‌های مدارهای دیجیتال ذکر کرد و یادآور شد: با توجه به نیاز مبرم صنایع بیمه، بانکداری و هرگونه محاسبات پولی به حساب دهدهی، سریع‌ترین و کارآمدترین مدارهای چهار عمل اصلی و جذر در این طرح به ثمر رسیده است.
به گفته این محقق، پژوهش‌های آغاز شده در این طرح به حوزه فناوری‌های نانو نیز گسترش داده شد و به نتایج سطح اول بین‌المللی رسیده است.
