Скачати повний текст

Розглянуто модель локальних обчислень. Показано, що класи скінченно автоматичних програм, мереж Петрі та штучних нейронних мереж ефективно транслюються до класу локальних за А.В.Анісімовим алгоритмів. Побудано нові локальні алгоритми розв'язання практично важливих дискретних задач. Запропоновано ефективні способи реалізації локальних алгоритмів у багатопроцесорних обчислювальних системах, зокрема, у мережі процесорних елементів з чотирма портами введення/виведення на кожний процесорний елемент, в однорідному обчислювальному середовищі, а також за допомогою штучних нейронних мереж.

  Скачати повний текст

Проведено аналітичний огляд існуючих методів розробки паралельних рішень, проаналізовано їх переваги та недоліки. Визначено мету, яка полягає в створенні методу зменшення трудомісткості процесу створення паралельних програм поряд з підвищенням швидкодії їх паралельних рішень між різними багатопроцесорними архітектурами. Відповідно до сформованої мети, розроблено новий метод автоматичного динамічного розпаралелювання обчислень. Запропоновано інтерфейсні вимоги для послідовних програм, що автоматично розпаралелюються, та методику їх перетворення у паралельні аналоги. Розв'язано задачу об'єднання переваг активного та пасивного динамічного розпаралелювання обчислень, та задачу побудови централізованих і децентралізованих динамічно розпаралелюваємих алгоритмів.

  Скачати повний текст

Розроблено методи паралельного обчислення функцій, наближених поліноміальними та раціональними рівномірними чебишовськими сплайнами, з метою їх реалізації засобами однорідних обчислювальних середовищ. Установлено властивості наближення та створено обчислювальні алгоритми для представлення однієї функції, а також набору функцій зі спільною множиною вузлів, кусковими наближеннями - сплайнами з розбиттям відрізка наближення на нерівні частини з однаковою похибкою на кожній з них. Зменшення об'єму пам'яті для зберігання параметрів наближення досягається за рахунок вирівнювання величин максимальних похибок на кожному з підінтервалів. Розроблено алгоритми та програмні засоби автоматизованого налаштування однорідних обчислювальних середовищ (ООС) на паралельне обчислення арифметичних і умовних виразів. Особливістю реалізації паралельних алгоритмів є використання запропонованого підходу, за яким розпаралелювання здійснюється у межах одного виразу, а також для різних виразів. Запропоновано алгоритм синтезу засобами ООС матричних сплайн-обчислювачів для швидкого обчислення функцій, представлених сплайнами, з нерівним поділом проміжку наближення з використанням паралельних обчислень. За умов побудови паралельних обчислювачів розпаралелювання здійснюється між ланками сплайну та у межах однієї ланки.

  Скачати повний текст

Досліджено питання значного підвищення швидкодії функціональної верифікації складних проектованих цифрових систем на кристалах. Відзначено, що програмне забезпечення логічного моделювання, що виконується на послідовному комп'ютері, значно поступається за продуктивністю паралельним комп'ютерам або спеціалізованим апаратним рішенням. Удосконалено модель сферичного мультипроцесора PRUS, імплементованого в кристал ASIC. Удосконалено модель і структуру секвенсора як базового осередку PRUS. Одержано нову модель пристрою керування та систему команд для паралельного програмування та розв'язання булевих рівнянь на основі мультипроцесора PRUS. Розвинуто модель процесу розподілу системи булевих рівнянь між секвенсорами PRUS. Удосконалено модель (System Design Flow) спільного використання сучасних засобів проектування та мультипроцесора PRUS. Розроблено програмне й апаратне забезпечення мультипроцесора. Проведено вірогідну верифікацію тестування функціональних властивостей мультипроцесора на валідних прикладах систем булевих рівнянь з метою оцінювання швидкодії та апаратних витрат на реалізацію проекту. Виконано програмну реалізацію та тестування компілятора для перетворення HDL-опису.

  Скачати повний текст

Запропоновано методи організації ортогональних багатопроцесорних обчислювальних систем з розшаруванням і перемиканням. Сформульовано принципи міжпроцесорного обміну та його синхронізації, запропоновано новий метод міжпроцесорного обміну, головна відмінність якого полягає у розробленому порядку виконання адресних арифметико-логічних операцій. Зазначено, що такий підхід забезпечує можливість використання стандартних операцій як операцій обміну та дозволяє зменшити складність програмних засобів синхронізації та забезпечення безконфліктності обмінних процесів. Проведено експериментальні дослідження на моделювальному стенді системи двох двопортових буферів пом'яті, використання яких в ортогональних банатопроцесорних системах знімає обмеження на клас розв'язуваних задач, і дозволяє будувати системи, які відображаються будь-якими структурними графами.

  Скачати повний текст

Досліджено питання моделювання динамічних режимів роботи електронних систем на багатопроцесорних обчислювальних системах. Здійснено обгрунтування вибору діакоптичних методів моделювання як базових для розпаралелення обчислень. Проаналізовано існуючі архітектури багатопроцесорних систем. Сформульовано низку вимог, яким повинні відповідати обчислювальні структури для забезпечення максимальної ефективності розпаралелених діакоптичних алгоритмів. Запропоновано модифіковані алгоритми роздільного інтегрування та прямого діакоптичного методу, адаптовані до паралельного виконання. Спроектовано алгоритми розподілу обчислювальних ресурсів багатопроцесорних ЕОМ, які дозволили прискорити процес моделювання. Наведено паралельний адаптивний діакоптичний алгоритм, що базується на прямому діакоптичному методі та алгоритмі роздільного інтегрування.

  Скачати повний текст

Розроблено методи підвищення ефективності функціонування кластерних систем на базі використання результатів запропонованих аналітичних моделей з урахуванням відповідності класу вирішуваних задач вибраної топології кластера. Розроблено дискретну модель кластера з дисками, що розділяються, для оцінки ефективності його роботи, за допомогою якої можна одержати основні характеристики обчислювального середовища: завантаження вузлів, кількість заявок у вузлах, час виконання у кожному з вузлів. Запропоновано паралельний алгоритм реалізації дискретної марківської моделі однорідного кластера на решітках процесорів, одержано характеристики розпаралелювання (прискорювання й ефективність), з використанням яких даний алгоритм можна реалізовувати на паралельних структурах. Проведено порівняльний аналіз дискретної й безперервної марківської моделей однорідного кластера, визначено межі використання даних моделей, що забезпечують необхідну достовірність результатів. Розроблено безперервні марківські моделі різних кластерних структур для одержання оцінки ефективності їх роботи під час реалізації на них різних класів задач. Запропоновано модифікований алгоритм рішення задачі синтезу кластерних структур для замкнутих систем з використанням методу середніх, який дозволяє оптимізувати обчислювальні структури, мережні моделі яких мають кількість станів, що перевищує майже на два порядки кількість станів моделей, досліджуваних класичними методами.

  Скачати повний текст