[科普中国]-算法处理机

算法（Algorithm）是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。算法处理机是指专门用于算法计算的处理机，运行速度快、效率高，如神经计算机、阵列处理机。算法处理机广泛应用于天气预测、石油探测以及目标识别等领域。

简介处理机包括中央处理器，主存储器，输入-输出接口，加接外围设备就构成完整的计算机系统。处理机是处理计算机系统中存储程序和数据，并按照程序规定的步骤执行指令的部件。算法处理机指用于运行复杂算法程序的处理机或专门用于运行各种算法或特殊算法程序的处理机。

神经处理机一种基于人工神经网络原理的非传统计算机 亦称神经处理机。神经计算机的组成原理和工作方式完全不同于传统计算机或符号处理器。符号处理器模拟人类基于符号化概念的抽象思维的信息处理功能，而神经处理器则是在生物神经网络微观结构这一层次上模拟其刺激反应自适应调整的信息处理功能。由神经网络构成的神经计算机一般由许多处理器或类似神经的节点组成，每个节点与许多节点相连，每个节点有一个可以改变的激活能级。当一个节点的激活能级达到一定时，它就会把一个信号传输到与之相连的其它节点上，信号的强度是激活能级和连接强度的综合结果。神经计算机是模拟人脑信息处理功能，通过并行分布处理和自动组织方式的系统，它具有学习—自动组织、思维、推理、记忆、大规模运算、目标和图像识别、信号处理、预测、分类等功能。它的出现是由于以下两个原因：一方面是对电子计算机结构起决定作用的元件技术的发展；另一方面是对更快更有效地解决实际问题的方法的需求1。

阵列处理机根据并行计算的原则，为实现高速运算而将多个处理机排成阵列形式而成的计算机。阵列处理机是以单一的控制部件控制下的多个处理单元（PE）构成的阵列并行的处理同一个指令。根据 Flynn 分类法，它是一种 单指令流多数据流计算机，而多处理机结构是由若干个处理机（或计算机）组成，每个处理机能够独立执行自己的程序。多处理机系统中的处理机之间按某种形式互连，实现程序之间的数据交换和同步。阵列处理机的处理对象为数组，而不是单个的操作数。随着计算数学的发展，出现了矩阵计算，其应用范围很广，除一般的矩阵运算外，还有矩阵特征值计算、线性规划、查表技术、数字滤波技术、傅立叶分析等。阵列 机有若干个排列成方阵的处理机及相应的运行控制装置、存储装置及输入/输出设备。如用64台处理机排成 相互连接的8×8阵列，进行矩阵运算时，由几个独立 的处理机同时解决不同的问题，或同时解决同一问题的不同部分。每个处理机在同一时刻执行同一条指令， 并同四邻的处理机交换数据，速度可达几亿次/秒。

本词条内容贡献者为:

王慧维 - 副研究员 - 西南大学