<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pribor</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Приборостроение</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Journal of Instrument Engineering</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0021-3454</issn><issn pub-type="epub">2500-0381</issn><publisher><publisher-name>Национальный исследовательский университет ИТМО</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17586/0021-3454-2023-66-11-950-959</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pribor-266</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>COMPUTING SYSTEMS AND THEIR ELEMENTS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Арифметический вычислитель на элементах нейронной логики</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Arithmetic calculator based on neural logic elements</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Титов</surname><given-names>В. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Titov</surname><given-names>V. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Виталий Семенович Титов, д-р техн. наук, профессор; Юго-Западный государственный университет, кафедра вычислительной техники</p><p>Курск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vitaliy S. Titov, Dr. Sci., Professor; The Southwest State University, Department of Computer Technique</p><p>Kursk</p></bio><email xlink:type="simple">vt.swsu@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шевелев</surname><given-names>С. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shevelev</surname><given-names>S. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сергей Степанович Шевелев, канд. техн. наук, доцент; Юго-Западный государственный университет, кафедра информационной безопасности</p><p>Курск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sergey S. Shevelev, PhD, Associate Professor; The Southwest State University, Department of Information Security</p><p>Kursk</p></bio><email xlink:type="simple">schewelew@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Юго-Западный государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>The Southwest State University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>02</day><month>12</month><year>2024</year></pub-date><volume>66</volume><issue>11</issue><fpage>950</fpage><lpage>959</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Национальный исследовательский университет ИТМО, 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Национальный исследовательский университет ИТМО</copyright-holder><license xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/266">https://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/266</self-uri><abstract><p>Представлен арифметический вычислитель, выполняющий операции сложения и вычитания чисел в формате с фиксированной запятой в прямом коде и построенный на элементах нейронной логики. Арифметические операции суммирования или вычитания выполняются при анализе кода операции и знаковых цифр чисел. Если сумма знаковых разрядов двоичных чисел и кода операции равна нулю, то выполняется операция суммирования, в противном случае — вычитание. При суммировании определяется перенос из младших разрядов в старшие, при вычитании вычисляется заем из старших разрядов в младшие. Предложенное устройство обладает повышенной скоростью вычислений, а использование нейроподобных элементов позволяет снизить аппаратную сложность.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>An arithmetic calculator that performs addition and subtraction operations with numbers in a fixed-point format in direct code and is built on elements of neural logic, is presented. Arithmetic operations of summation or subtraction are performed by analyzing the operation code and signed digits of numbers. If the sum of the sign bits of binary numbers and the operation code is equal to zero, then the summation operation is performed, otherwise - subtraction. When summing, the transfer from low to high digits is determined; when subtracting, a loan from high to low digits is calculated. The proposed device has increased computing speed, and the use of neural-like elements allows reducing hardware complexity.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>вычислительный модуль</kwd><kwd>логическая схема</kwd><kwd>микропроцессор</kwd><kwd>нейронные логические элементы</kwd><kwd>система коммутации</kwd><kwd>суммирование</kwd><kwd>вычитание</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>computing modules</kwd><kwd>logic circuits</kwd><kwd>microprocessors</kwd><kwd>neural logic elements</kwd><kwd>switching system</kwd><kwd>summation</kwd><kwd>subtraction</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шевченко В. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. М.: КноРус, 2022. 288 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shevchenko V.P. Vychislitel'nyye sistemy, seti i telekommunikatsii (Computing Systems, Networks and Telecommunications), Moscow, 2022, 288 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Старков В. В. Архитектура персонального компьютера. Организация, устройство, работа. М.: Горячая линия — Телеком, 2022. 538 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Starkov V.V. Arkhitektura personal'nogo komp'yutera. Organizatsiya, ustroystvo, rabota (Architecture of a Personal Computer. Organization, Arrangement, Work), Moscow, 2022, 538 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Киселев С. В. и др. Аппаратные средства персонального компьютера. М.: Академия, 2022. 625 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiselev S.V. et al. Apparatnyye sredstva personal'nogo komp'yutera (Personal Computer Hardware), Moscow, 2022, 625 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Трофимов В. В. и др. Информационные технологии. М.: Юрайт, 2022. 392 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Trofimov V.V. et al. Informatsionnyye tekhnologii (Information Technologies), Moscow, 2022, 392 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузин А. В., Демин В. М. Компьютерные сети. М.: Форум, Инфра-М, 2022. 385 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuzin A.V., Demin V.M. Komp'yuternyye seti (Computer Networks), Moscow, 2022, 385 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шелухин О. И., Тенякшев А. М., Осин А. В. Моделирование информационных систем. М.: Радиотехника, 2022. 368 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shelukhin O.I., Tenyakshev A.M., Osin A.V. Modelirovaniye informatsionnykh sistem (Modeling of Information Systems), Moscow, 2022, 368 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рыбин С. В. Дискретная математика и информатика. СПб: Лань, 2022. 749 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rybin S.V. Diskretnaya matematika i informatika (Discrete Mathematics and Computer Science), St. Petersburg, 2022, 749 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гуревич Д. З., Елизаров В. Н., Рувинский Б. И. Большие интегральные схемы и вычислительные машины четвертого поколения. М.: ЦНИИ „Электроника“, 2021. 783 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gurevich D.Z., Elizarov V.N., Ruvinsky B.I. Bol'shiye integral'nyye skhemy i vychislitel'nyye mashiny chetvertogo pokoleniya (Large Integrated Circuits and Computing Machines of the Fourth Generation), Moscow, 2021, 783 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2780299 РФ. Параллельный сумматор-вычитатель на элементах нейронной логики / С. С. Шевелев Опубл. 21.09.2022. Бюл. № 7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent RU 2780299, Parallel'nyy summator-vychitatel' na elementakh neyronnoy logiki (Parallel Adder-Subtractor on Elements of Neural Logic), S. Shevelev, Patent application no. 2020129345, Priority 04.09.2020, Published 21.09.2022, Bulletin 7. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврилов М. В., Климов В. А. Информатика и информационные технологии. М.: Юрайт, 2022. 383 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov M.V., Klimov V.A. Informatika i informatsionnyye tekhnologii (Informatics and Information Technologies), Moscow, 2022, 383 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хогдал Д. С. Анализ и диагностика компьютерных сетей. М.: ЛОРИ, 2022. 350 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Haugdahl J.S. Network Analysis and Troubleshooting, Addison-Wesley Professional, 2000, 357 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хлебников А. А. Информационные технологии. М.: КноРус, 2021. 466 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khlebnikov A.A. Informatsionnyye tekhnologii (Information Technologies), Moscow, 2021, 466 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Микропроцессоры и микропроцессорные системы / Под ред. В. Б. Смолова. М.: Радио и связь, 2022. 328 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smolov V.B., ed., Mikroprotsessory i mikroprotsessornyye sistemy (Microprocessors and Microprocessor Systems), Moscow, 2022, 328 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шевелев С. С. Устройство выполнения логических и арифметических операций // Программная инженения. 2021. Т. 12, № 7. С. 350—357. DOI: 10.17587/prin.12.350—357.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shevelev S.S. Programmnaya Ingeneria, 2021, no. 7(12), pp. 350–357, DOI: 10.17587/prin.12.350-357.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Трояновский В. М. Информационно-управляющие системы и прикладная теория случайных процессов. М.: Гелиос АРВ, 2022. 390 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Troyanovsky V.M. Informatsionno-upravlyayushchiye sistemy i prikladnaya teoriya sluchaynykh protsessov (Information and Control Systems and Applied Theory of Random Processes), Moscow, 2022, 390 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никитюк Н. М. Микропроцессоры и микро-ЭВМ. Применение в приборостроении и в научных исследованиях. М.: Энергоиздат, 2022. 168 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikityuk N.M. Mikroprotsessory i mikro-EVM. Primeneniye v priborostroyenii i v nauchnykh issledovaniyakh (Microprocessors and Microcomputers. Application in Instrumentation and Scientific Research), Moscow, 2022, 168 р. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shevelev S. S. Parallel-sequential adder-subtractor with the highest digits forward on neurons // Neurocomputers. 2021. Vol. 23, N 3. Р. 5—14. DOI: 10.18127/j19998554-202103-01/.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shevelev S.S. Neurocomputers, 2021, no. 3(23), pp. 5−14, DOI: https://doi.org/10.18127/j19998554-202103-01.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2739343 РФ. Устройство поразрядного вычисления логических и арифметических операций / С. С. Шевелев. Опубл. 23.12.2020. Бюл. № 36.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent RU 2739343, Ustroystvo porazryadnogo vychisleniya logicheskikh i arifmeticheskikh operatsiy (Device for Bit-by-Bit Calculation of Logical and Arithmetic Operations), S. Shevelev, Patent application no. 2020129326, Priority 04.09.2020, Published 23.12.2020, Bulletin 36. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
