向量计算机向量计算机向量运算是一种较简单的并行计算,适用面很广,机器实现比较容易,使用也比较方便,因此向量计算机(向量机)获得了迅速发展
TIASC(1972年)和CDCSTAR-100 (1973年)是世界上第一批向量巨型计算机(巨型机)
到1982年底,世界上约有60台巨型机,其中大多数是向量机,中国于 1983年研制成功的每秒千万次的757机和亿次的“银河”机也都是向量机(见彩图)
向量机适用于线性规划、傅里叶变换、滤波计算以及矩阵、线代数、偏微分方程、积分等数学问题的求解,主要解决气象研究与天气预报、航空航天飞行器设计、原子能与核反应研究、地球物理研究、地震分析、大型工程设计,以及社会和经济现象大规模模拟等领域的大型计算问题
向量计算机以向量作为基本操作单位,操作数和结果都以向量的形式存在,包括纵向加工向量机和纵横加工向量机
如美国的CRAY-1机和中国的757机
向量一般配有向量汇编和向量高级语言,供用户编制能发挥向量机速度潜力的向量程序
只有研制和采用向量型并行算法,使程序中包含的向量运算越多、向量越长,运算速度才会越高
面向各种应用领域的向量的建立,能方便用户使用和提高向量机的解题效率
向量计算机的发展方向是多向量机系统或细胞结构向量机
实现前者须在软件和算法上取得进展,解决如任务划分和分派等许多难题;后者则须采用适当的,用硬件自动解决因用户将分散的主存当作集中式的共存使用而带来的矛盾,才能构成虚共存的细胞结构向量机
它既具有阵列机在结构上易于扩大并行台数以提高速度的优点,又有向量机使用方便的优点
向量运算 向量一词来自数学和物理学
只有大小的单个量叫标量,具有大小和方向的量叫向量
向量决定于一批有序的量(各维上的坐标值),即所谓分量,分量的个数就是向量的维数或长度
按照分量的数据类型,向量有浮点数向量、定点数向量、整数向量、位向量等
向量依在主存储器中的存储模式,有各分量按顺序存放的顺序向量、相邻分量地址差都相等的等间距向量以及特殊形式的间接向量和稀疏向量等
在普通计算机中,机器指令的基本操作对象是标量,而向量机除了有标量处理功能外还具有功能齐全的向量运算指令系统
对一个向量的各分量执行同一运算,或对同样维数的两个向量的对应分量执行同一运算,或一个向量的各分量都与同一标量执行同一运算,均可产生一个新的向量,这些是基本的向量运算
此外,尚可在一个向量的各分量间执行某种运算,如连加、连乘或连续比较等操作,使之综合成一个标量
为了提高向量处理能力,基本型向量运算在执行中可以有某种灵活性,如在位向量控制下使某些分量不执行操作,或增加其他特殊向量操作,如两个维数不等的单调上升整数向量的逻辑合并、向量的压缩和还原等
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