Generierung applikationsspezifischer Architekturen für das GCA-Modell

Jendrsczok, Johannes GND

Das Modell der Globalen Zellularen Automaten erweitert das Modell der Zellularen Automaten um einen globalen Zugriff auf alle Zellen des Zellfeldes. Wie bei den Zellularen Automaten kann auch bei den Globalen Zellularen Automaten die Berechnung parallel erfolgen, da in diesem Modell alle Zellen ihren Zustand gleichzeitig wechseln. Basierend auf dem Modell der Globalen Zellularen Automaten konnten daher verschiedene massiv-parallele Hardware-Architekturen entwickelt werden. Diese Hardware-Architekturen mussten jedoch individuell programmiert werden, da die Programmierung direkt von der eingesetzten Ziel-Hardware abhängig war. Ein direkter Vergleich verschiedener Umsetzungen oder eine hochsprachliche Beschreibung der Algorithmen war nicht möglich. Zum Schließen dieser Lücke wird im Rahmen dieser Arbeit eine allgemeine Beschreibungsmöglichkeit für Algorithmen für Globale Zellulare Automaten vorgestellt. Anschließend wird anhand verschiedener Beispiel-Algorithmen analysiert, welche Sprachkonstrukte für Algorithmen für Globale Zellulare Automaten notwendig sind und wie eine allgemeine Beschreibung zur Programmierung der verschiedenen vorhandenen Hardware-Architekturen eingesetzt werden kann. Neben der durch die allgemeine Beschreibungsmöglichkeit entstehende einfache Abbildung und Vergleichbarkeit von Algorithmen auf die verschiedenen Hardware-Architekturen, werden aufbauend auf diesem Ansatz auch verschiedene Analyse- und Optimierungsmöglichkeiten abgeleitet und vorgestellt.

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Jendrsczok, Johannes: Generierung applikationsspezifischer Architekturen für das GCA-Modell. Hagen 2016. FernUniversität in Hagen.

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