За основу исполнителя-вычислителя был взят простейший вычислительный автомат, который часто называют Удвоителем. Автомат умеет умножать число на два или прибавлять к нему единицу. Рассмотрим, как можно усовершенствовать модель Удвоителя чтобы дать ему возможность проводить параллельные вычисления.

Предположим, что у нас есть несколько Удвоителей, способных работать параллельно. Будем в дальнейшем называть их для краткости параллельными Удвоителями (ПУ). Присвоим каждому такому устройству номер. Удобно, чтобы он состоял из одной цифры; тогда максимально возможное количество Удвоителей будет 10 – от ПУ0 до ПУ9.

Чтобы система из нескольких устройств работала согласованно (синхронно), необходимо ей как-то управлять. Примем, что одно из устройств, скажем, ПУ0, является управляющим: помимо операций, выполняемых обычным Удвоителем, оно способно передавать остальным ПУ данные и принимать от них результаты (см. рисунок ниже). Будем также полагать, что все числовые аргументы в нашу вычислительную систему вводятся именно в ПУ0 и только оттуда результаты вычислений могут выводиться на экран. По сути ПУ0 делает то, что в реальных компьютерах выполняет многопроцессорная (многоядерная) операционная система.

Для простоты не будем рассматривать детали загрузки и запуска программ в нашей параллельной вычислительной системе. Будем считать, что при нажатии кнопки «Загрузить» программы из файла каким-то образом распределяются по ПУ, а затем при нажатии другой кнопки – «Пуск», одновременно начинают выполняться.