Architectures améliorant l'exécution des logiciels issus des langages de l'intelligence artificielle : un exemple, le processeur PEARLS

Efficient computer architecture for artificial intelligence program : An example : the PEARLS processor

• Auteur / Autrice : Didier Demigny
• Direction : Francis Devos
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Électronique
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Logiciels

Intelligence artificielle

Architecture des ordinateurs

Mots clés libres

Processeur symbolique

Processeur PEARLS

Résumé

Ce travail présente une expertise des adaptations possibles des machines numériques aux traitements symboliques. A partir d’une analyse de points critiques, ressources et opérateurs, nécessaires à l’implémentation des langages de l’intelligence artificielle, tels que Lisp, nous tentons d’apporter des améliorations architecturales tant au niveau de l’environnement système, qu’au niveau processeur. Ces langages font un usage intensif de la récursivité. Nous avons développé un système original de « fenêtrage » à deux bancs qui permet non seulement la commutation efficace des contextes procéduraux, mais également la prise en charge matérielle du fonctionnement en co-routines. Nous avons également étudié les possibilités de prise en compte effectives des données « typées » par les machines à jeu d’instructions réduit. Ceci nous a conduit à généraliser la notion de traitement de type en la notion général de traitement de champ et la création d’un mode de débranchement à choix multiple câblé : « CASE OF ». En conclusion, nous analysons les performances de la machine obtenues en terme de rapidité intrinsèque mais également en terme de diminution des fréquences d’accès à la mémoire de données. Cette dernière jauge prendra tout son sens dans l’expérimentation prochaine d’un macro-parallélisme de coopération sur un ensemble de processeurs PEARLS partageant une mémoire de données.

This work presents an evaluation of new computer features for symbolic processing. Implementation of artificial intelligence languages such as Lisp is analysed in terms of resources and operators. Critical points are identified. We propose improvements both on the system environment and on the processor. Recursivity is intensively used by these languages. Consequently, we developed a new “windowing” system using two register banks. This improves context switching and provides the hardware support for co-routines. We also considered support for tagged data by reduced instruction set computers (RISC). We tried to improve tag manipulation and introduced the concept of filed manipulation. We created a hardware multiway branch: “CASE OF”. We finally analyse the processing power of the PEARLS computer. Both its intrinsic speed and the reduction of access to date memory are evaluated.