New algorithms set is considered for fast VLSI-implementation for matrix operations in signal and image processing. These algorithms are designed by analogy with the well-known CORDIC-algorithm, but they are multidimensional. They are suitable for fast software realization by RISC-processors also. Such algorithms may be utilized for designing VLSI array processors for the eigenvalues, singular values, least squares and other linear algebra problems.

Розглянуто питання організації збереження черг типу FIFO і запропоновано оригінальний метод збереження черг, що дозволяє скоротити непродуктивні витрати, повязані з обслуговуванням цього типу черг.

Запропоновано метод одержання незалежних частин алгоритмів, представлених афінними гніздами циклів (не обов'язково тісно вкладених). Метод базується на модульному афінному відображенні операцій алгоритма на незалежні віртуальні процесори та може виділити більше незалежних обчислень, ніж процедури відомих підходів, які базуються на використанні афінних відображень.

Розглянуто задачу розпаралелювання обчислень під час фільтрації космічних зображень. Обгрунтовано найбільш ефективний спосіб розбиття зображень та розподілення задач між процесорами. Наведено алгоритми паралельних обчислень, що виконуються під час розв'язання задачі фільтрації. Ефективність одержаних алгоритмів практично підтверджується результатами комп'ютерного моделювання та реалізацією паралельних обчислень в локальній мережі Інституту космічних досліджень НАН України та НКА України.

Досліджено можливості розпаралелення обчислювального процесу для підвищення ефективності адаптивних програм моделювання радіоелектронних схем. Наведено приклад побудови комбінованого алгоритму розв'язування системи звичайних диференціальних рівнянь. Розглянуто проблему визначення локальної жорсткості математичної моделі задачі. Надано алгоритм оцінки локальної константи Ліпшиця, який не вимагає обчислювання матриці Якобі. Проаналізовано результати адаптивного моделювання чотирьох електронних схем різної розмірності, одержаних на багатопроцесорній обчислювальній системі з розподіленою пам'яттю.

Изложен принцип построения интеллектуального агента распараллеливания запросов для кластеров с общей дисковой памятью. Описаны основные модули агента и приведены алгоритмы функционирования таких модулей.

Досліджено задачу організації обміну даними під час виконання програми паралельним комп'ютером з розподіленою пам'яттю. Наведено твердження, які дозволяють визначити можливість організації бродкаста та трансляції даних. Умови мають вигляд, зручний для застосування на практиці, і придатні для використання у разі автоматизованого розпаралелювання програм.

Зроблено спробу розроблення модифікованого алгоритму пошуку ключів ієрархічного дерева системного реєстру Win32 із використанням методу часового розпаралелювання процесу виконання операцій між множиною автономних потоків. Опис розробленого алгоритму містить також і порівняльну характеристику алгоритмів послідовного та паралельного виконання операцій пошуку з точки зору ефективності їх застосування. Ефективність описаного алгоритму визначають на основі розрахунку показника критичної тривалості виконання операцій пошуку ключів та процентної величини сумарного виграшу в часі завдяки використанню розробленого алгоритму.

Проведено перевірку адекватності паралельно-ієрархічного перетворення, розроблено методи обробки інформації на прикладах обробки зображень плям лазерних пучків і ідентифікації зображень людських облич. Досліджено методи та засоби паралельно-ієрархічного перетворення.

Проведено огляд сучасних архітектур і класів високопродуктивних паралельних обчислювальних систем, описано базові топологічні структури, наведено основні принципи та методику розпаралелювання. Проаналізовано динамічні характеристики якості паралельних обчислень і сучасні методи розв'язання динамічних задач, які описуються системами звичайних диференціальних рівнянь. Розглянуто паралельні однокрокові методи числового розв'язання задачі Коші для систем звичайних диференціальних рівнянь. Наведено паралельні методи на базі явних і неявних числових схем типу Рунге-Кутти та багатоточкові, блокові методи з вбудованими засобами оцінювання локальної апостеріорної похибки: дублювання кроку, технологія локальної екстраполяції Річардсона та вкладені пари.

The problem of modifying the combinatorial algorithm of the Group Method of Data Handling for the parallel processing on different architectures is considered. The designing principles of parallel algorithm modifications for all kinds of modern parallel computers are suggested. A possibility of the distributed network computing in the Internet is shown as well.

Обгрунтовано ефективність використання графічних процесорів для задач побудови дискретних динамічних моделей. Запропоновано метод паралельної редукції для знаходження мінімального значення функції мети під час побудови дискретних динамічних моделей. На основі розроблених алгоритмів удосконалено процес побудови неавтономних та автономних дискретних динамічних моделей. Проведено апробацію реалізації алгоритмів на динамічній моделі двообмоткового трансформатора та дискретній динамічній моделі прогнозування концентрацій шкідливих викидів в атмосферу. Оцінено ефективність запропонованих методів під час побудови автономних і неавтономних моделей. На основі експериментів оцінено ефективність розпаралелення побудови моделей на різних графічних багатоядерних процесорах та в різних операційних системах.

Предложен цифровой метод выполнения арифметической операции деления (ОД). Алгоритм обеспечивает распараллеливание вычислительного процесса, ускорение его и повышение точности ОД. Он основан на выполнении этапов операций в алгебре матриц и реализации методов цифровой арифметики в булевой (возможно, многозначной) алгебре. Рассмотрены варианты выполнения ОД и примеры решения. Предполагается развитие аналогичных работ в плане создания и использования комбинированных алгоритмов обработки данных путём применения других алгебр в сочетании с методами цифровой арифметики.

Дослідження присвячено вирішенню важливої науково-прикладної проблеми створення науково-методологічних основ технології розробки прикладного програмного забезпечення інформаційних та управляючих систем (ІУС) з метою підвищення його ефективності за рахунок застосування мультипаралельної часопараметризованої обробки даних. Розроблено методи створення прикладних архітектурно-орієнтованих часопараметризованих паралельних процесів і програм для технічних засобів існуючих ІУС, які за рахунок урахування фактора часу, особливостей архітектури і конфігурацій обчислювальних засобів (ОЗ), вимог й обмежень різних прикладних галузей забезпечують підвищення ефективності програмного забезпечення ІУС. Розроблено метод створення проблемно-орієнтованих часопараметризованих мультипаралельних програм для перспективних ІУС, який дозволяє враховувати повний склад методів паралельної обробки даних, вимоги та обмеження різних прикладних областей, відсутність даних щодо конкретної архітектури та конфігурації ОЗ. Удосконалено модель процесу розробки паралельних програм для ОЗ з загальною та розподіленою пам’яттю. Оцінено обчислювальну складність методів та моделей, розроблених у межах інформаційної технології.

Досліджено ефективність розпаралелювання обчислень на кластерах на прикладі алгоритму методу Жордана - Гауса розв'язування систем лінійних алгебричних рівнянь. Запропоновано практичні поради доцільності розпаралелювання обчислень.

Досліджено апроксимацію крайових задач еліптичного типу за допомогою штучної нейронної мережі (ШНМ) на підставі радіально-базисних функцій (РБФ). Сформульовано варіаційний аналог задачі зі штрафом. Нейромережу побудовано на підставі РБФ типу Гауса. Навчання мережі полягає у мінімізації функціонала похибки, результатом якого буде розв'язок сформульованої варіаційної задачі. Алгоритм навчання ШНМ налаштовує невідомі параметри РБФ (центри, ширини та ваги) за допомогою методу Ньютона. Для практичної реалізації алгоритму розроблено програмне забезпечення, яке використовує паралельні обчислення. Такий підхід значно прискорює час навчання нейронної мережі. Проведено дослідження задач еліптичного типу з відомим аналітичним розв'язком на мережах з різною кількістю нейронів. Обчислено відносну похибку розв'язку та порядок збіжності. РБФ-мережа надає змогу одержати розв'язки високої точності й оптимально використати ресурси комп'ютера.

Розглянуто операцію багаторозрядного множення, від швидкодії якої залежить швидкодія асиметричних криптографічних програмно-апаратних комплексів. Запропоновано алгоритми реалізації операції множення двох N-розрядних чисел на основі дискретних косинусних і синусних перетворень (ДКП та ДСП). За рахунок використання ДКП та ДСП розділено обчислення для дійсної та уявної частин дискретного перетворення Фур'є (ДПФ) дійсного сигналу парної довжини, що надає змогу перевести обчислення з поля комплексних чисел у поле дійсних чисел та зменшити складність багаторозрядної операції множення за кількістю однорозрядних операцій комплексного множення. Проведено заміну операцій алгоритму для збереження симетрії у дійсній або уявній частинах багаторозрядних чисел, що надає змогу використовувати ДКП і ДСП меншої розрядності N/2 + 1 і розширює можливості з розпаралелювання під час реалізації багаторозрядного множення.