В настоящее время для решения задач на реконфигурируемых вычислительных системах используются различные системы автоматизированного проектирования. В большинстве слу- чаев они состоят из двух основных компонент: компилятора (транслятора), переводящего текст исходной программы в графовую информационно-вычислительную структуру, и синте- затора, размещающего ее в архитектуре программируемых логических интегральных схем. Существующие синтезаторы, как правило, обрабатывают информационно-вычислительную структуру без комплексной оптимизации. Поэтому полученное решение прикладной задачи может содержать неэффективные фрагменты, снижающие быстродействие прикладной программы. Наиболее распространёнными примерами неэффективных вычислительных структур являются фрагменты, реализующие рекурсивные выражения, так как они снижают быстродействие прикладной программы. В статье предложены методы преобразования ре- курсивных выражений (фрагментов с обратными связями), которые позволяют в автоматиче- ском режиме сократить интервал обработки данных при решении прикладных задач на рекон- фигурируемых вычислительных системах. В основе методов лежат информационно- эквивалентные преобразования информационно-вычислительной структуры исходной задачи. Для каждого преобразования определен набор правил, которым должны удовлетворять опера- ционные вершины вычислительной структуры. Применение правил позволяет выполнять экви- валентные преобразования не только над простыми структурами данных, такими как числа, но также и над более сложными структурами (матрицами, векторами, тензорами и т.п.). По результатам моделирования разработанные методы преобразования информационно- вычислительных структур с обратными связями позволяют сократить время решения при- кладных задач примерно в 2–5 раз, за счет сокращения интервала обработки данных. Предло- женные методы реализованы в прототипе оптимизирующего синтезатора информационно- вычислительных структур.
