<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">cyberspace</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Философские проблемы информационных технологий и киберпространства</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Philosophical Problems of IT &amp; Cyberspace (PhilIT&amp;C)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2305-3763</issn><publisher><publisher-name>Пятигорский государственный университет</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17726/philIT.2016.11.1.004.27</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">cyberspace-203</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕОРИИ ВЫЧИСЛЕНИЙ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Коннекционистское расширение минимальной модели вычислений (часть 1)</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Connectionist extension of irreducible computation model (part 1)</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Матюшкин</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Matyushkin</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">imatyushkin@ippm.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Design Problems in Microelectronics RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>07</month><year>2021</year></pub-date><volume>0</volume><issue>1</issue><fpage>103</fpage><lpage>120</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Матюшкин И.В., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Матюшкин И.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Matyushkin I.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://cyberspace.pgu.ru/jour/article/view/203">https://cyberspace.pgu.ru/jour/article/view/203</self-uri><abstract><p>Проанализированы современные варианты коннекционистских систем. Вычленено 5 основных вариантов: клеточные автоматы, нейронные сети, клеточные нелинейные сети, вычислительные кластеры и Грид. Коннекционизм рассматривается как синтез параллелизма вычислений и пространственной дистрибутивности вычислителя, а за основу его описания взяты принципы Руммельхарта. Указано на сходство вычислимости, по крайней мере на прикладном уровне - вычислительных приемов, в коннекционистских системах. Нетрадиционный компьютинг, в частности, в пределах коннекционистских систем, требует расширения классической фон-Неймановской модели вычислений, прежде всего признания ее неабсолютности. Постулируется необходимость перехода на более высокий уровень абстракции и уточнения термина «модель вычислений». Впервые поставлен вопрос о минимальной (абстрактной) модели вычислений и дана ее теоретико-множественная формализация, предполагающая 5 базовых множеств и 5 базовых отношений</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>We analyzed the modern variants of connectionist systems. We singled out the five main variants: cellular automata, neural networks, cellular nonlinear network, computing clusters and Grid. The connectionism is considered as a synthesis of computing parallelism and spatially distributed system. Its description is based on Rummelhart principles. Computability similarities are indicated at least at the application level, i. e. at the level of computational methods in connectionist systems. Nontraditional computing, in particular, within the connectionist systems, requires an expansion of the classical von Neumann computing model, first of all the recognition of its nonabsoluteness. The necessity of transition to higher level of abstraction and elaboration of the term “computation model” are postulated. For the first time the issue of irreducible computation model is raised and its set-theoretic formalization is given. This one assumes five basic sets and five basic relations.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>модель вычислений</kwd><kwd>вычислимость</kwd><kwd>параллельные вычисления</kwd><kwd>клеточные автоматы</kwd><kwd>нейронные сети</kwd><kwd>коннекционизм</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>model of computation</kwd><kwd>computability</kwd><kwd>parallel computing</kwd><kwd>cellular automata</kwd><kwd>neural networks</kwd><kwd>connectionism</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коуги П. Архитектура конвейерных ЭВМ. М.: Радио и связь, 1985. - 360 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Коуги П. Архитектура конвейерных ЭВМ. М.: Радио и связь, 1985. - 360 с</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Таненбаум Э., ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003. - 878 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Таненбаум Э., ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003. - 878 с</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Medler D. A Brief History of Connectionism // Neural Computing Surveys. 1998. No. 1(2). - P. 18-72.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Medler D. A Brief History of Connectionism // Neural Computing Surveys. 1998. No. 1(2). - P. 18-72.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Янковская Е. Гетерархия как нередукционистская модель когнитивной системы // Конференция «Ломоносов-2013». http://lomonosov-msu.ru/ archive/Lomonosov_2013 /2233/ 22025_933c.pdf.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Янковская Е. Гетерархия как нередукционистская модель когнитивной системы // Конференция «Ломоносов-2013». http://lomonosov-msu.ru/ archive/Lomonosov_2013 /2233/ 22025_933c.pdf.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rumelhart D., McClelland J., and the PDP Research Group, editors. Parallel Distributed Processing, volume 1: Foundations. MIT Press, Cambridge, MA, 1986.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rumelhart D., McClelland J., and the PDP Research Group, editors. Parallel Distributed Processing, volume 1: Foundations. MIT Press, Cambridge, MA, 1986.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Traversa F.L., Ramella Ch., Bonani F., Di Ventra M. Memcomputing NP-complete problems in polynomial time using polynomial resources and collective states // Computer Science. 2015. - P. 1-8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Traversa F.L., Ramella Ch., Bonani F., Di Ventra M. Memcomputing NP-complete problems in polynomial time using polynomial resources and collective states // Computer Science. 2015. - P. 1-8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Traversa F., Di Ventra M. Universal Memcomputing Machines in IEEE // Transactions on Neural Networks and Learning Systems. 2015. Vol. 26, No. 11. - P. 2702-2715.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Traversa F., Di Ventra M. Universal Memcomputing Machines in IEEE // Transactions on Neural Networks and Learning Systems. 2015. Vol. 26, No. 11. - P. 2702-2715.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Туманов В. Основы проектирования реляционных баз данных - Интернет-университет информационных знаний, Бином. Лаборатория знаний, 2011. - 424 с. (</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Туманов В. Основы проектирования реляционных баз данных - Интернет-университет информационных знаний, Бином. Лаборатория знаний, 2011. - 424 с. (</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Катленд Н. Вычислимость. Введение в теорию рекурсивных функций. М.: Издательство «Мир», 1983. - 256 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Катленд Н. Вычислимость. Введение в теорию рекурсивных функций. М.: Издательство «Мир», 1983. - 256 с</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Burks A., Goldstine H., von Neumann J. Preliminary discussion of the logical design of an electronic computing instrument // The Origins of Digital Computers: Selected Papers, Brian Randell (ed.) Series: Texts and Monographs in Computer Science, Springer Berlin Heidelberg, 1982. - P. 399-413 (original text was published in 1946).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Burks A., Goldstine H., von Neumann J. Preliminary discussion of the logical design of an electronic computing instrument // The Origins of Digital Computers: Selected Papers, Brian Randell (ed.) Series: Texts and Monographs in Computer Science, Springer Berlin Heidelberg, 1982. - P. 399-413 (original text was published in 1946).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черняк Л. Архитектура фон Неймана как историческая случайность // Открытые системы. СУБД. 2008. № 6. - С. 76-79.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Черняк Л. Архитектура фон Неймана как историческая случайность // Открытые системы. СУБД. 2008. № 6. - С. 76-79.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Непейвода Н. Стили и методы программирования (Электронная книга), 2005. http://www.intuit.ru/goods_store/ebooks/8182</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Непейвода Н. Стили и методы программирования (Электронная книга), 2005. http://www.intuit.ru/goods_store/ebooks/8182</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Backus J. Can programming be liberated from the von Neumann style?: a functional style and its algebra of programs // Commun. ACM 21, 1978. No. 8. - P. 613-641</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Backus J. Can programming be liberated from the von Neumann style?: a functional style and its algebra of programs // Commun. ACM 21, 1978. No. 8. - P. 613-641</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гергель В., Стронгин Р. Основы параллельных вычислений для многопроцессорных вычислительных систем: учебное пособие. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2003. - 184 с</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гергель В., Стронгин Р. Основы параллельных вычислений для многопроцессорных вычислительных систем: учебное пособие. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2003. - 184 с</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Климов А.В., Левченко Н.Н., Окунев А.С. Преимущества потоковой модели вычислений в условиях неоднородных сетей // Информационные технологии и вычислительные системы. 2012. № 2. С. 36-45</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Климов А.В., Левченко Н.Н., Окунев А.С. Преимущества потоковой модели вычислений в условиях неоднородных сетей // Информационные технологии и вычислительные системы. 2012. № 2. С. 36-45</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hewitt C., Bishop P., Steiger R. A universal modular ACTOR formalism for artificial intelligence // In Proceedings of the 3rd international joint conference on Artificial intelligence (IJCAI’73). Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA, 1973. - P. 235-245.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hewitt C., Bishop P., Steiger R. A universal modular ACTOR formalism for artificial intelligence // In Proceedings of the 3rd international joint conference on Artificial intelligence (IJCAI’73). Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA, 1973. - P. 235-245.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Стефанова Т. Отбор содержания обучения неклассическим вычислительным моделям // Известия РГПУ им. А.И. Герцена. 2008. № 58. - C. 440-451.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Стефанова Т. Отбор содержания обучения неклассическим вычислительным моделям // Известия РГПУ им. А.И. Герцена. 2008. № 58. - C. 440-451.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анисов А. Классическая вычислимость и признаки индетерминизма // Логические исследования. 2007. № 14. - С. 5-26</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Анисов А. Классическая вычислимость и признаки индетерминизма // Логические исследования. 2007. № 14. - С. 5-26</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горбунова Е. Кинетическая модель мелкозернистого параллелизма: дис. … канд. физико-матем. наук. Красноярск, 2001</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Горбунова Е. Кинетическая модель мелкозернистого параллелизма: дис. … канд. физико-матем. наук. Красноярск, 2001</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Savage J. VLSI Models of Computation // in e-book “Models of Computation: Exploring the Power of Computing”, 2008. - P. 575-603.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savage J. VLSI Models of Computation // in e-book “Models of Computation: Exploring the Power of Computing”, 2008. - P. 575-603.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Trinder P., Cole M., Hammond K., Loidl H.-W., Michaelson G. Resource Analyses for Parallel and Distributed Coordination // Concurrency and Computation: Practice and Experience. 2013. No. 25. - P. 309-348.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Trinder P., Cole M., Hammond K., Loidl H.-W., Michaelson G. Resource Analyses for Parallel and Distributed Coordination // Concurrency and Computation: Practice and Experience. 2013. No. 25. - P. 309-348.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hoffmann J., Shao Zh. Automatic Static Cost Analysis for Parallel Programs // Proceedings of the 24th European Symposium on Programming (ESOP’15) - Automatic Static Cost Analysis for Parallel Programs. http:// www.cs.cmu.edu/~janh/papers/parallelcost2014.pdf.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hoffmann J., Shao Zh. Automatic Static Cost Analysis for Parallel Programs // Proceedings of the 24th European Symposium on Programming (ESOP’15) - Automatic Static Cost Analysis for Parallel Programs. http:// www.cs.cmu.edu/~janh/papers/parallelcost2014.pdf.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Stempkovsky A.L., Vlasov P.A., Kozin G.V. Algorithmic Environment for VLSI Design on Cellular Automata // Proceedings of a Joint Symposium : Information Processing and Software, Systems Design Automation, Academy of Sciences of the USSR, Siemens AG, FRG, Moscow, June 5/6, 1990, Springer-Verlag. P. 308-312</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stempkovsky A.L., Vlasov P.A., Kozin G.V. Algorithmic Environment for VLSI Design on Cellular Automata // Proceedings of a Joint Symposium : Information Processing and Software, Systems Design Automation, Academy of Sciences of the USSR, Siemens AG, FRG, Moscow, June 5/6, 1990, Springer-Verlag. P. 308-312</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
