Отмечено, что в настоящее время многопроцессорные вычислительные системы с параллельным принципом выполнения вычислительных операций и переменностью (программируемостью) последовательности их выполнения широко используются в различных сферах человеческой деятельности. Успех их применения обусловлен возможностью одновременного выполнения большого количества вычислительных операций в реальном масштабе времени. Однако такие системы обладают недостатком: затраты времени на обмен информацией между их компонентами значительно превосходят временные затраты, необходимые на проведение непосредственно самих вычислений. В основном затраты времени на обмен могут занимать около 80 % от общего времени решения задачи.

Рассмотрены вопросы повышения производительности современных вычислительных систем решаемые различными способами, в частности путем создания многопроцессорных ЭВМ повышенного быстродействия. Однако в этом случае есть существенные ограничения в повышении вычислительной мощности за счет предельных физических параметров элементарной и конструкторской баз. Установлено, что повышению производительности многопроцессорных вычислительных систем сильно препятствует разрыв между скоростями обработки данных в микропроцессорах и быстродействием основной оперативной памяти.

^aОписується евристичний списковий алгоритм побудови розкладу роботи багатопроцесорного паралельного комплексу, який забезпечує виконання всіх робіт за мінімально можливий час при достатній кількості процесорів для максимального розпаралелювання без переназначень робіт. Доводиться коректність і часова складність алгоритму.

Розглянуто питання розробки високопродуктивних паралельних програм для мультипроцесорних обчислювальних систем. Наведено вимоги архітектурної незалежності, абстрактності та багатоаспектності моделей паралельних обчислень і проаналізовано сучасні моделі паралелізму обчислень. Розроблено алгебродинамічний підхід до побудови моделей і методів високопродуктивної паралельної обробки. Описано застосування даного підходу до розробки практичних методів реалізації керування обчисленнями, обмінів даними та синхронізації паралельних процесів у програмному забезпеченні мультипроцесорних обчислювальних систем. Особливу увагу приділено організації ефективних паралельних програм для макроконвеєрної архітектури. Наведено опис інтерфейсу обміну передачами MPI (Message Passing Interface), що є фактичним стандартом для програмування мультипроцесорної обробки на комп'ютерних системах паралельної дії.

Запропоновано метод організації універсальних ортогональних мультипроцесорних систем (ОМС), що не має обмежень на клас розв'язуваних задач та дозволяє будувати системи, відображені будь-якими структурними графами. Визначено, що ключовим елементом у системі міжпроцесорного обміну в універсальних ОМС виступає узгоджена пара (спеціально організована пара буферів пам'яті, що перемикаються), яка крім запам'ятовування інформації формує синхронізуючі сигнали для сполучених з нею процесорів.

Запропоновано методи кардинального спрощення процедури міжпроцесорного обміну та його синхронізації, які дозволяють мінімізувати витрати корисного комп'ютерного часу на їх реалізацію.

Рассмотрены проблемы преобразования задач в форму, эффективную для реализации в многопроцессорной системе, а также принципы разбиения информационного графа на подграфы, каждый из которых структурно реализуется на аппаратуре многопроцессорной системы. Описана процедура векторизации информационных подграфов, позволяющая преобразовать граф в функционально-регулярную форму. Данная форма обеспечивает синтез параллельных программ, реализуемых на различных конфигурациях многопроцессорных систем. Изложены принципы формирования структуры данных.

Обсужден подход к построению алгоритмов оценки характеристик плавучего динамического объекта (ДО) в нейросетевом логическом базисе. Полученные данные используются в качестве входной информации в системе логических правил анализа и прогноза состояния ДО в экстремальной ситуации. Результаты исследования реализованы в интеллектуальной системе обеспечения безопасности мореплавания судов и плавучих технических средств освоения океана.

Розглянуто метод організації багатопроцесорної системи, орієнтованої на макроконвейєрну обробку інформації, міжпроцесорний обмін у якій здійснюється асинхронно та без загальносистемного арбітражу. Максимальне спрощення програмно-апаратного механізму обміну веде до покращання всіх основних характеристик системи при одночасному зменшенні апаратних витрат.

Рассматривается операционная среда PARIX, разработанная фирмой Parsytec для производимых фирмой MIMD-компьютеров. Анализируются факторы, влияющие на эффективность прикладных программ в PARIX'е: архитектура и организация работы мультипроцессора, организация логических каналов связи между процессорами, обмены данными между процессорами, языки программирования. Приводятся результаты некоторых экспериментов по исследованию эффективности параллельных программ, проведенных на мультипроцессорной системе.

Приведены правила трансформации знания о методах распараллеливания программ, которые можно накапливать и использовать с помощью специальной экспертной системы.

Рассмотрены основные компоненты системы программирования для многопроцессорных систем со структурно-процедурной организацией вычислений. Основное внимание уделено описанию графических средств синтеза макроопераций, синтеза структуры кадров, а также базе данных параллельных программ. Рассмотренные программы позволяют оперативно создавать прикладное программное обеспечение для многопроцессорных систем со структурно-процедурной организацией вычислений.

Описано постановку задачі та методи управління сучасними спеціалізованими багатопроцесорними системами цифрової обробки сигналів. Дано обгрунтування підходу до проектування елементів управління багатопроцесорними системами мобільних комплексів. Наведено рекомендації щодо практичного використання розглянутих методів управління, а також аналіз впливу конкретних реалізацій елементів управління на надійність та швидкодію систем.

Індекс рубрикатора НБУВ: З970.221-016

Рубрики:

Багатопроцесорні обчислювальні системи

Шифр НБУВ: Ж15477 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З970.221-016

Рубрики:

Багатопроцесорні обчислювальні системи

Шифр НБУВ: Ж29114 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто проблеми розробки нових і вдосконалення відомих методів підсумовування та сортування. Проаналізовано відомості щодо дослідження функціональних можливостей, а також ефективності методів і алгоритмів мультиобробки масивів інформації з використанням принципу різницевих зрізів.

Рассмотрены проблемы разработки новых и усовершенствования известных методов подведения итогов и сортировки. Проанализированы сведения по исследованию функциональных возможностей, а также эффективности методов и алгоритмов мультиобработки массивов информации с использованием принципа разностных срезов.

Розглянуто основні положення декомпозиції та організації розпаралелювання алгоритмів рішення систем лінійних рівнянь великої розмірності з розрідженою матрицею. Завдяки особливостям структури блочної матриці коефіцієнтів системи рівнянь обробка кожного блоку чи підсистеми рівнянь може виконуватися незалежно на декількох процесорних елементах. Для розв'язку систем рівнянь великої розмірності сформульовано концепцію створення багаторівневих паралельних обчислювальних систем.

Розглянуто передумови створення багатозначних просторових структур для багатопроцесорних обчислювальних систем. Висвітлено перспективи розвитку обчислювальних засобів із багатозначним кодуванням. Розкрито математичні засади забезпечення надійності, точності та завадостійкості каналів і систем із багатозначним кодуванням. Описано принципи архітектурних побудов і функціонування багатозначних оборотних неоднорідних логічних елементів та модулів для багатозначних систем штучного інтелекту з гнучким переналагодженням структури.

Рассмотрены предпосылки создания многозначительных пространственных структур для многопроцессорных вычислительных систем. Освещены перспективы развития вычислительных средств с многозначительным кодированием. Раскрыты математические основы обеспечения надежности, точности, помехоустойчивости каналов и систем с многозначительным кодированием. Описаны принципы архитектурных построений и функционирования многозначительных оборотных неоднородных логических элементов и модулей для многозначительных систем искусственного интеллекта с гибким переналаживанием структуры.

Отражены актуальные вопросы современной науки в области систем искусственного интеллекта, интеллектуальных, мехатронных и робототехнических систем, проблемы информационной безопасности, теоретической и практической разработки информационных технологий. Уделено внимание системам цифровой обработки сигналов и изображений, обучающим и экспертным системам, методу адаптивной рекурентной фильтрации измерений параметров космических объектов. Рассмотрены роботизировання самоходная буровая установка для закладки инъекционных анкеров, интеллектуальная система управления микроробототехническим комплексом, динамический алгоритм стабилизации походки шагающей машины. Раскрыты проблемы распознавания речи, задачи автоматического распознавания схожих документов. Предложены методы текстозавимой идентификации дикторов, адаптивный алгоритм обработки речи для больных нейросенсорной тугоухостью, экспертная система поддержки перевода.

Розглянуто спосіб конструювання топології складних обчислювальних середовищ і мереж, у якому застосовано деякий формалізм, що дозволяє записувати вирази, які подають топологічні графи. У разі застосування такого підходу суттєвим є оптимальний вибір базового графу. Для пошуку оптимальних варіантів базових графів розроблено метод одержання повних наборів неорієнтованих непозначених графів з наданими властивостями. Одержано повні набори неізоморфних графів з кількістю вершин по 11 включно та повні набори регулярних кубічних і біквадратичних графів з кількістю вершин по 18. За допомогою аналізу графів у вказаних наборах одержано найкращих представників графів для застосування як графів під час побудови топологій складних комунікаційних систем. Наведено основні параметри та малюнки одержаних графів.