Розробка плагіна для візуалізації структурних схем обчислювачів на основі текстового опису алгоритмів гармонічних перетворень

Abstract

UK: Актуальність. У багатьох областях науки і техніки чисельне рішення задач недостатньо для подальшого розвитку реалізацій отриманих результатів. Серед існуючих підходів візуалізації інформації вибирають той, який дозволяє ефективно здійснити розкриття неструктурованих дієвих ідей, узагальнити або спростити аналіз отриманих даних. Результати візуалізації узагальнених структурних схем на основі текстового опису алгоритму наочно відображають взаємодію його частин, що важливо на системотехнічному етапі проєктування обчислювачів. Мета дослідження – наліз та програмна реалізація візуалізації структури на прикладі обчислювачів дискретних гармонічних перетворень, отриманих в результаті синтезу алгоритму на основі циклічних згорток з можливістю розширення візуалізації структур на інші обчислювальні алгоритми. Метод. Узагальнена схема синтезу алгоритмів швидких гармонічних перетворень у вигляді набору операцій циклічної згортки над комбінованими послідовностями вхідних даних і коефіцієнтами гармонічної функції перетворення з візуалізацією їх у вигляді узагальненої структурної схеми обчислювача. Результати. Результатом роботи є програмна реалізація візуалізації узагальнених структурних схем для синтезованих алгоритмів косинусного та Хартлі перетворень, що наочно відображають взаємодію основних блоків обчислювача. Програмна реалізація візуалізації структури обчислювача виконана на мові TypeScript з використанням фреймворку Phaser 3. Висновки. У роботі розглянуто та проаналізовано розроблену програмну реалізацію візуалізації загальної структури обчислювача для швидких алгоритмів дискретних гармонічних перетворень в області дійсних чисел, отриманих в результаті синтезу алгоритму на основі циклічних згорток. Результати візуалізації варіантів структурних схем обчислювачів наочно і зрозуміло відображають взаємодію його частини і дозволяють виконати оцінку того чи іншого варіанту обчислювального алгоритму в процесі проєктування. EN: Context. In many areas of science and technology, the numerical solution of problems is not enough for the further development of the implementation of the obtained results. Among the existing information visualization approaches, the one that allows you to effectively reveal unstructured actionable ideas, generalize or simplify the analysis of the received data is chosen. The results of visualization of generalized structural diagrams based on the textual description of the algorithm clearly reflect the interaction of its parts, which is important at the system engineering stage of computer design. Objective of the study is the analysis and software implementation of structure visualization using the example of discrete harmonic transformation calculators obtained as a result of the synthesis of an algorithm based on cyclic convolutions with the possibility of extending the structure visualization to other computational algorithms. Method. The generalized scheme of the synthesis of algorithms of fast harmonic transformations in the form of a set of cyclic convolution operations on the combined sequences of input data and the coefficients of the harmonic transformation function with their visualization in the form of a generalized structural diagram of the calculator. The results. The result of the work is a software implementation of the visualization of generalized structural diagrams for the synthesized algorithms of cosine and Hartley transformations, which visually reflect the interaction of the main blocks of the computer. The software implementation of computer structure visualization is made in TypeScript using the Phaser 3 framework. Conclusions. The work considers and analyzes the developed software implementation of visualization of the general structure of the calculator for fast algorithms of discrete harmonic transformations in the domain of real numbers, obtained as a result of the synthesis of the algorithm based on cyclic convolutions. The results of visualization of variants of structural schemes of computers clearly and clearly reflect the interaction of its parts and allow to evaluate one or another variant of the computing algorithm in the design process.