Проектирование машины потоков данных

Появление машин потоков данных обусловлено тремя основными причинами: потребность в существенном увеличении вычислительной мощности, серьезным недостатком принципов построения современных языков программирования и наличием «узких мест» в физической структуре традиционных машин.

Первая причина – отсутствие достаточной вычислительной мощности – является значительным препятствием для применения машин при решении важных проблем. Хотя в наши дни ЭВМ с успехом применяют для экономических расчетов (подготовка платежных ведомостей, начисление страховых премий, бухгалтерский учет, ведение расчетов по кредитным карточкам), вычислительные машины плохо приспособлены для решения задач в области создания искусственного интеллекта, распознавание образов, обработки речевой информации, прогнозирование погоды, проектирование аэродинамических конструкций, перевода с одного иностранного языка на другой, сейсмического анализа и многих других.

Традиционным решением задачи увеличения мощности системы (после того как производительность единственного процессора доведена до максимального значения) является использование нескольких процессоров. Однако такой подход не является удовлетворительным в силу действия следующих обстоятельств. Во-первых, возникают проблемы программирования, обусловленные необходимостью для программиста «подгонять» структуру данных и программ под жесткую структуру многопроцессорной или распределенной вычислительной системы.

Например, при работе с системой, содержащей 16 процессоров, программисту приходиться разбивать свою программу на 16 или более параллельных процессов. Задача далеко не тривиальная, и современные языки программирования, средства обслуживания и отладки едва ли могут здесь оказать какую-либо существенную помощь.