Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 27 - Självreparerande automata, av Lars E Löfgren
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
beräkningsfallet resultat av von Neumann och
andra4. I kommunikationsfallet är enbart
kommunikationskanalen störd av fel, under det att
kodnings- och avkodningsutrustningarna
antas helt felfria. Antagandet är svårt att
motivera, i synnerhet som en obegränsat hög
kommunikationstillförlitlighet fordrar obegränsat
hög komplexitet i kodningsutrustningarna. I
beräkningsfallet förutsättes alla celler
(komponenter) vara exponerade för fel. Men här
måste man också betala med betydligt högre
redundans än i kommunikationsfallet för att nå
en viss tillförlitlighet. Man kan visa, att om
kapacitetsbegreppet inom
kommunikationsteorin generaliseras till "kapacitet för beräkning",
då måste tyvärr denna senare storhet vara noll1.
Mot stationära fel’ är ordinära
redundansmetoder mindre effektiva. De kan här ej
nämnvärt öka livslängden hos ett automatum
(medeltiden, mätt i antal aktuationer mellan två
resulterande fel) utöver livslängden hos dess
celler (komponenter). Vill vi nå bättre resultat,
dvs. nå större livslängder, då får vi tillgripa
reparationsåtgärder och kommer direkt in på
begreppet självreparation.
När vi reparerar ett automatum, försöker vi
i allmänhet först lokalisera felet och ersätter
sedan den skadade delen med en ny. Ibland
räcker det att tillfoga den nya delen utan att
ta bort den felaktiga. Delarna behöver ej
nödvändigtvis uppfattas materialistiskt utan kan
mera abstrakt ses som relationer. Vi kan t.ex.
reparera ett avbrutet snöre genom att knyta
ihop ändarna, dvs. genom att återställa en
konnektivitetsrelation. I tessellationsmodellen
svarar just cellerna mot relationer
(tillståndsreglerna) .
Automatiskt reparerande,
vällokaliserade automata
Låt oss först dröja vid ett vällokaliserat
automatum, dvs. en maskin som vi bygger för att
så bra som möjligt hjälpa oss att i
välbestäm-da utgångar generera en viss verkan, svarande
mot vissa orsaker, uppmätbara i välbestämda
ingångar. Vi finner3, att ett automatum med
maximal livslängd måste ha följande struktur:
En nedfrysningsdel, i vilken delarna ej är
aktuerade. I den kinematiska modellen svarar
denna del mot förrådet av kringflytande
komponenter som ej ändrar sitt tillstånd; i
tessellationsmodellen mot celler i det passiva
tillståndet.
En fellokaliseringsstruktur som lokaliserar
fel, trots att fel kan uppstå också i de
lokaliserande delarna.
En ersättningsstruktur, också exponerad för
fel, som styrs av lokaliseringsdelen och ersätter
aktiva delar, innehållande fel, med nya delar
från nedfrysningsdelen.
Ett system som i stället arbetar med ett
systematiskt ersättningsförfarande utan
fellokaliseringsstruktur har en mindre livslängd, ehuru
skillnaden ej behöver vara mycket stor.
Vi kan föreställa oss ett kinematiskt automa-
tiskt reparerande system med hjälp av t.ex. ett
självtätande bildäck. Ett fel i däcket, ett hål,
orsakar en luftutströmning genom hålet, som
tätar det med medföljande gummipartiklar,
vilka normalt flyter omkring i däckets inre. Här
behövs ingen fellokaliseringsberäkning,
emedan de felfria gummicellerna i däcket endast
har ett enda normalt tillstånd — de utnyttjas
ej för någon beräknings- eller
konstruktionsprocess, som skulle behöva åtminstone två
normala tillstånd. Ett fel innebär därför att
tillståndet här blir ett annat än det normala
tillståndet, och felet kommer att identifiera sig
självt.
I ett allmänt automatiskt reparerande system
måste däremot en felberäkningsstruktur ingå,
och vi kan tänka oss denna som inbäddad i
en struktur påminnande 0111 det självtätande
bildäckets. De ersättningsbara delarna skall
vara så stora, att varje del innehåller så många
komponenter, att den del av
lokaliseringsstrukturen, som skall lokalisera fel till en viss del,
innehålles i denna del.
Varje sådant automatiskt reparerande
automatum kan visas ha en ändlig livslängd3. Denna
är en i huvudsak kvadratisk funktion av
komponentlivslängden i automatumet. Det går
således att göra ett automatum med en betydligt
större livslängd än komponentlivslängden,
oberoende av hur komplext det önskade normala
automatumbeteendet är. Så är ej fallet med ett
ickeautomatiskt reparerande automatum. Där
blir i stället livslängden allt mindre i
förhållande till komponentlivslängden, då
komplexiteten i det normala beteendet ökas.
Eftersom livslängden hos ett automatum kan
göras större än dess komponentlivslängd,
skulle man kunna misstänka att livslängden hos ett
automatiskt reparerande automatum, vars
komponenter återigen är automatiskt reparerande
automata, skulle kunna vara ännu mycket
större. En sådan iteration är emellertid ej möjlig
beroende på en principiell skillnad mellan
till-ståndsrepresentationerna vid ett automatiskt
reparerande automatum och en komponent.
Självreparerande, icke-vällokaliserade
automata
Om vi emellertid släpper på restriktionen, att
automata skall vara vällokaliserade, då kan vi
gå utöver den omnämnda
livslängdsbegränsningen. Det låter sig visa3, att varje ändlig
po-pulation, med ett under livstiden fixerat
ändligt antal individer, måste ha en ändlig
livslängd. Om däremot medelvärdet av antalet
individer växer med tiden (t.ex. lineärt), då
behöver ej livslängden vara begränsad om
be-gynnelsepopulationen är tillräckligt stor
(ändlig).
Låt oss därför betrakta en växande
popula-tion av elementära självreproduktiva automata
— delkonfigurationer — som ett enda system
(ett enda automatum eller en enda
systemkonfiguration) i en tessellation. Varje
delkonfiguration har vid sidan om sitt självreproduktiva
teknisk tidskrift 1962 h. 22 (jq699
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
