Необходимость программного контроля обусловлена недостатками сущест-
вующих аппаратных методов контроля: недостаточными полнотой охвата и глу-
биной контроля всех устройств, большими затратами оборудования и, как следст-
вие, большой стоимостью. Кроме того, для ряда устройств и блоков ЭВМ в прин-
ципе трудно реализовать аппаратурный контроль.
Наибольший интерес представляют методы программного контроля, позво-
ляющие контролировать вычислительный процесс, т.е. правильность решения за-
дачи с помощью ЭВМ.
На первых этапах развития методов программного контроля широко приме-
нялся метод двойного-тройного счета. Однако он требовал для своей реализации
больших затрат машинного времени, что снижало производительность ВС более
чем в два раза. Поэтому возникла необходимость в разработке и практическом
внедрении более экономичных и совершенных методов контроля, которая приве-
ла к созданию алгоритмических и логических методов программного контроля
процессов решения задач на ЭВМ.
Алгоритмическим контролем называются специальные программные методы
проверки правильности реализации с помощью ЭВМ алгоритмов обработки ин-
формации и управления. Под реализацией алгоритмов понимается как процесс
вычислений, так и преобразование потока информации в требуемую форму для
последующей обработки или передачи потребителю.
Алгоритмический контроль предназначен для обнаружения и исправления
случайных сбоев, возникающих в процессе обработки информации в ИС. Он яв-
ляется частным случаем контроля методом двойного счета, но более экономич-
ным с точки зрения затрат машинного времени. При этом виде контроля задача
решается дважды: один раз по усеченному (упрощенному) алгоритму, а второй
раз - по основному. Полученные результаты сравниваются между собой по фор-
муле
где хi0 - результаты решения задачи по основному алгоритму в i-м цикле
вычислений; хiy - то же, но по усеченному алгоритму; i ΔX - величина невязки, в
пределах которой расхождения между хi0 и хiy в i-м цикле считаются допустимы-
ми.
В случае вычисления хi0 и хiy по одному алгоритму (при двойном счете) срав-
нение результатов ведется на абсолютное равенство ( i ΔX =0).
Под усеченным алгоритмом понимают такой алгоритм, который позволяет
рассчитать те же параметры, что и основной алгоритм, но за более короткое время
с использованием специальных логических приемов и с учетом особенностей по-
строения алгоритма.
Логический контроль основан на избыточности исходной, промежуточной и
результирующей информации, используемой при вычислениях. Наличие избы-
точности позволяет в ряде случаев находить определенные контрольные соотно-
шения, при помощи которых можно обнаружить грубые ошибки.
а). Контроль по предельным значениям вычисляемых параметров.
Этот вид контроля состоит в проверке ряда условий, которые определяются
физической сущностью контролируемого параметра или математическими соот-
ношениями.
