作者:這肉有毒
也是這年頭計算機的通病之一。
由於機器硬體算除法,歸根結底就是從一個數裡,反覆減去另一個數,看最多能減多少次。
引發的問題也簡單,機器沒法判斷減幾次,每減一次都得重新判斷是不是減多了,成負數了。
要是減多了,就得撤銷上一次的減法,把原先的數加回去,恢復餘數,然後記商為0。
相當於每次“減多了”,都要花時間“撤銷”再“恢復”,速度慢,而且不確定。
華老最近忙著計算機“數學軟體庫”的需要,編寫相應程式。
這是件極為考驗數學功底且要求極高的工作。
沒能抽出精力來解決這除法問題,只得由另一核心研究員陳教授來負責。
而陳教授似乎沒能在演算法邏輯上提出更好的想法,反倒是寄希望於從硬體上進行突破,提出的一些概念甚至是未來“除法器”的想法。
可惜這想法難度太大,起碼在眼下的小型機研製中沒法應用。
眼下不止是沈永健,在座的不少人也跟著思索起這問題。
不過大家很快便自顧自的搖了搖頭,似乎一時間沒有什麼好方法,也沒想著在非自己領域上硬碰硬。
唯獨沈永健思索這問題之時,“錢老的筆”再次發揮作用,到底是100%的數學思維提升,腦中靈光一閃,有了好的想法。
第126章 展露與欣賞
華老與陳教授二人在會議室的最前頭。
此刻爭論已告一段落,陳教授提出的硬體方案被打消,氣氛陷入一陣沉默。
沈永健此刻起身走近前頭,卻發現二人都沒有理會他,其餘人的注意力也不在他身上。
只以為他是要出去上廁所,亦或者是拿暖壺喝水。
“華老,陳教授。”
沈永健的聲音不大,但在稍顯安靜的會議室裡很清晰。
眾人視線應聲掃來,只見他已停步在二人身側。
“關於除法咚愕男蕟栴},我倒是有個不成熟的想法。”
陳教授此刻也抬頭望向他,眼中閃過意外。
此刻出於禮貌點了點頭,但語氣帶著一絲委婉的質疑。
“哦?沈工對演算法也有研究?”
“這個除法問題可是比較棘手的數學和邏輯問題,想在理論上尋找突破點可不容易。”
陳教授態度不算惡劣,但話外之音也很明確。
他承認沈永健在電晶體乃至整個微電子領域有獨到之處。
但在“數學”的領域中,並非誰都能直接參與。
在場的其他委員眼下都面面相覷,似乎沒想到沈永健會在今日的會議上提出想法。
好在華老對他還挺重視,出於對解決問題的急切,眼下也更為包容和開放。
雖然也好奇這位年輕的工程專家能提出什麼數學演算法上的建議,但並未抱太大期望,只是想著開拓眾人思路,當下是言語溫和道。
“永健同志,有什麼想法儘管說,面對問題,就該我們大家集思廣益嘛。”
“永健,你是能依靠電晶體驅動時序最佳化,來提升除法速度嗎?”
話音剛落,一旁閔教授也像是想到了什麼一般,向他詢問道。
“不是。”
“就是跟除數演算法有關。”
“我知道目前計算機主流都是‘恢復餘數法’,效率低下的根源在於每次‘超減’都需要判斷,以及進行額外的‘恢復’操作和狀態回滾。”
“我個人有個想法,能不能試試‘不恢復餘數法’?”
“不恢復餘數法?”
陳教授下意識地低聲重複了一遍,隨後眉頭皺得更緊了。
“不恢復?那超減後的狀態錯誤怎麼處理?餘數不準確,商值必然出錯!”
在場中,華老和另外幾位對計算機咚阌猩钊胙芯康奈瘑T,眉頭也跟著蹙起。
他們並未急著質疑,而是敏銳地順著沈永健提出的想法思索。
而沈永健此刻並未停頓,轉身站到會議室最前頭可移動的小黑板前。
一時摸索中,一旁的閻所長已向他遞來了粉筆,眼中還帶著幾分意外與鼓勵。
沈永健點了點頭,拿起粉筆迅速畫了一個簡單的流程圖,口中繼續解釋道。
“是的,不恢復。”
“核心思路是當部分餘數為負時,我們不是撤銷上次減法並恢復餘數,而是保持這個負的餘數,然後在下一步操作中,不是繼續減除數,而是改為加上除數!”
他很快在黑板上簡單標註了邏輯。
初始:被除數→餘數暫存器 (R),商暫存器 (Q) 清零。
迭代:1.R = R - D (D為除數)。
2.判斷R符號位:
若R ≥ 0: 左移R和Q,Q最低位置1。
若R < 0: 左移R和Q,Q最低位置0,然後執行 R = R + D。
在座的都是各領域的大佬,數學的基本判斷和邏輯自然都線上。
沈永健將筆放下的同時,大家早已經跟著反應過來!
其實這演算法的變動很簡單,但效果確實立竿見影。
完全消除了耗時的‘恢復’操作, 無論餘數是正是負,每一步迭代的操作步驟都是固定的。
且沒有條件分支導致的時鐘週期不確定。
咚悴襟E固定且可預測。
會議室裡再次安靜了下來。
眾人原本輕忽的目光亦或是心中的輕視都瞬間消失。
取而代之的是驚愕、沉思和迅速燃燒起來的興趣。
陳教授原本內心隱隱的不快,以及臉上的不以為然也已被專注和震驚取代。
他直勾勾地盯著黑板上的流程圖,手指無意識地在桌面上劃拉著,顯然在飛速驗證著這個方法的可行性。
華老眼中精光爆閃。
他作為數學大師和計算機設計的領導者,已然洞悉了這個方法的巨大價值!
這並非是小修小補的想法,這是一種全新的、更高效的除法咚氵壿嫛�
“妙啊!”
華老忍不住帶頭鼓起掌來。
“永健同志,你這個思路太巧妙了!”
“化繁為簡,以進為退!把恢復這個累贅步驟徹底甩掉了!每一步都是有效操作,步數固定!這…這比你總結的原先的‘恢復餘數法’高明太多了!”
“恢復餘數法”,“不恢復餘數法”這兩種方法,其實只是隔著張窗戶紙的事,真戳破了原理都很簡單。
很多數學原理也一樣,在學習原理公式時不以為然,但真讓自己去想出這公式,難度就是另一說法。
“老陳,你覺得呢?”
“這個‘不恢復餘數法’,邏輯上是自洽吧?咱們是不是能直接用?”
陳教授從沉思中抬起頭,臉色複雜,看向沈永健的目光中還帶著幾分慚愧。
大佬到底還是有格局,眼下並未再嘴硬亦或是反駁什麼,而是同樣對這方法表達了認可。
“自洽!絕對自洽!”
“華老,永健同志這個方法…簡直是神來之筆!它把除法咚愕牟淮_定性徹底消除了,效率提升…我初步估算,對於相同位數的除法,速度至少能提升30%到50%,甚至更多!”
“而且實現起來…似乎並不比恢復餘數法更復雜!”
“還好永健同志的數學天賦被微電子耽誤了啊!不然專心投身數學領域,怕是沒我什麼事了!”
陳教授此刻再看向他,目光充滿了探究和欣賞,言語中還開玩笑地打趣著。
沈永健謙遜地點了點頭回應道。
“也是聽了陳教授您跟華教授的討論有了些啟發。”
“而且順著這個‘不恢復餘數法’,我認為在這個基礎上,還能進一步研究‘高基數的除法演算法’…”
“高基數?”
華老眼中的欣賞也愈發濃厚,此刻再次追問道。
沈永健默默點了點頭,他腦中剛剛關於這除數咚愕南敕ú簧佟�
這也是基於目前的“不恢復餘數法”進行的更深入演算法思考。
這些內容其實以華老的數學能力,真集中精力思考,估摸著最多也就幾天時間。
但奈何華老手裡工作無數,計算機“數學軟體庫”的需要同樣關鍵,也抽不出精力思考,倒是給了他今日依靠“物品欄”有了這般展現的機會。
第127章 被拒的論文
整個大會議室,此刻好似成了沈永健個人的分享講堂。
小黑板上“不恢復餘數法”的下方,關於高基數法的流程示意圖也被快速畫出。
高基數,其實顧名思義,即不像原先那般每次迭代只確定商的一位,而是利用當前餘數和除數的若干高位,一次迭代直接確定商的2位、3位甚至更多位。
這意味著完成同樣精度的除法,所需的迭代步驟成倍減少!
“想完全實現這個高基數迭代,光你說的還不夠吧?”
“得要有張確定的索引表吧?”
到底是數學大牛,陳教授心態平復,跟著沈永健的思路,很快便得出了與他同樣的後繼設想與答案。
“沒錯,需要預先計算並儲存一張表,用來索引當前餘數和除數的若干最高有效位構成…”
約莫一刻鐘,沈永健才將此演算法的大致思路全數說通。
這算是他頭一次正式參與計算機核心演算法的討論。
作為電晶體領域的專家,這裡的專家大佬都沒有因為他年紀輕而看輕他。
但是術業有專攻,在他未展現自己數學領域的天賦或能力前,這塊專業領域的討論自然也不會找上他。
而沈永健心中自然是想一同參與的。
他的數學思維有“錢老的筆”加持本就不差,更別提他對計算機的實際瞭解與認知其實要比在座的思維更為開闊。
畢竟是從後世來的,所謂超級計算機亦或是個人便攜計算機等等,他心中都有明確的概念,屬於是依樣畫葫蘆,而非完全的創造。
他若有更多的話語權,也可以讓計算機的發展少走些彎路。
“永健同志,你說的這些高基數演算法咱們這臺小型機需要錄入麼?”
華老對於他提出的演算法,在講述之時就頻頻點頭。
眼下在思索後,又提出了詢問意見。
“不用。”
“我只是提出這個更深入的演算法想法,咱們第一臺小型機沒必要上這個,您數學軟體庫資料量就挺大了,這一塊演算法我個人認為更適合之後的大型機使用。”
一臺計算機的效能強弱,在於硬體自然也在於軟體。
這年頭的各種演算法就是超級計算機的最好軟體。
這套更深入的演算法於初制的小型機而言的確沒必要,太苛刻了,需要花費更多的精力。
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