Направление развития параллельного программирования программных средств моделирующих комплексов военного назначения

Автор: Аксенов М.А., Лютиков И.В.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Рубрика: Информационно-коммуникационные технологии

Статья в выпуске: 1 т.15, 2022 года.

Бесплатный доступ

В статье рассмотрены вопросы классификационного выбора предпочтительных алгоритмов распараллеливания (с минимальным временем выполнения), реализованных в инструментальных средствах разработки параллельных программ для многоядерных (многопроцессорных) вычислительных систем с общей памятью, на основе собираемой обучающей статистической информации параметров выполнения циклов, предыдущих запусков программы. Классификационное (решающее) правило отбора предпочтительного алгоритма в процессе обучения может строиться только на основе информации из обучающей выборки предыдущих запусков. Эта информация должна не просто запоминаться, а обобщаться и преобразовываться в образ, наиболее похожий на новый распознаваемый образ, характеризующий неизвестный программный цикл. С этой целью в статье приведены три методики, позволяющие на основе математического аппарата теории вероятностей последовательно собирать и преобразовывать обучающие выборки под каждый циклический участок программы к виду образа (конечного профиля проекта), обеспечивающего функциональную связь между количеством итераций текущего цикла и предпочтительным алгоритмом распараллеливания. Полученная зависимость дает возможность производить автоматический выбор предпочтительного алгоритма распараллеливания на основе классификационного отбора по входному параметру (количества итераций) цикла в сформированном профиле проекта, состоящем из совокупности кортежей предпочтительных алгоритмов распараллеливания. Целью данной статьи является оценка влияния времени выполнения распараллеленных циклических участков целевой программы с применением предлагаемого метода автоматизированного выбора предпочтительных алгоритмов при многопоточном параллельном выполнении программы в многоядерных (многопроцессорных) ПЭВМ на показатели результатов имитационного моделирования боевых действий.

Еще

Программное средство, моделирующий комплекс, алгоритм распараллеливания, число итераций, время выполнения

Короткий адрес: https://sciup.org/146282417

IDR: 146282417

Список литературы Направление развития параллельного программирования программных средств моделирующих комплексов военного назначения

Лясковский В. Л., Ризаев Р. Н., Допира Р. В., Кучеров Ю. С. Методика оценки степени влияния модели системы управления на эффективность применения частей и подразделений радиоэлектронной борьбы в моделирующих комплексах военного назначения, Вопросы радиоэлектроники, 2020, 10, 46-52. [Lyaskovskiy V. L., Rizaev R. N., Dopira R. V., Kucherov Yu. S. Methodology for assessing the influence of control system onefficiency of application of electronic warfare units in military modeling complexes. Issues of radio electronics, 2020, 10, 4652 (in Russian)]
Волконский В., Ермолицкий А., Ровинский Е. Развитие метода векторизации циклов при помощи оптимизирующего компилятора. Высокопроизводительные вычислительные системы и микропроцессоры, 2005, 8, 34-56. [Volkonsky V., Ermolitsky A., Rovinsky E. Development of the cycle vectorization method using an optimizing compiler. High-performance computing systems and microprocessors, 2005, 8, 34-56. (in Russian)]
Биллиг В. А. Параллельные вычисления и многопоточное программирование. М.: НОУ «ИНТУИТ», 2016, 311 с. [Billig V. A. Parallel computing and multithreaded programming. Moscow, NOU «INTUIT», 2016, 311 p. (in Russian)]
Андреев А. Е., Егунов В. А., Шаповалов О. В. Технологии программирования многопроцессорных систем. ВолгГТУ Волгоград, 2015, 103 с. Andreev A. E., Egunov V. A., Shapovalov O. V. Programming technologies of multiprocessor systems: textbook. manual. Volgograd, VolgSTU, 2015, 103 p. (in Russian)]
Вентцель Е С. Теория вероятностей. М: ЮСТИЦИЯ, 2018, 658 с. [Venttsel E. S. Teoriya veroyatnostey [Probability theory]. Moscow, Yustitsiya Publ, 2018, 658 p. (in Russian)]
Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: АСТ, 2019, 703 с. [Vygodsky M. Y. Handbook of Higher Mathematics. Moscow, AST Publishing House, 2019, 703 p. (in Russian)]
Голик Ф. В. Аппроксимация эмпирических распределений вероятностей полиномами Бернштейна. Журнал радиоэлектроники, 2018, 7, 1-8. [Golik F. V. Approximation of empirical probability distributions by Bernstein polynomials. Journal of Radio Electronics, 2018, 7, 1-8 (in Russian)]
Волков Е. А. Приближение функций многочленами. М.: Наука, 1987, 248 c. [Volkov E. A. Approximation of functions by polynomials. Moscow, Nauka, 1987, 248 p. (in Russian)]
Богданов А. В., Горбунов С. А., Кучин А. А., Хадур А. А. Алгоритм наведения управляемой ракеты класса «воздух-воздух» с активной радиолокационной головкой самонаведения на вертолет при различном характере его полета. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2020, 13(7), 829-842 [Bogdanov A. V., Gorbunov S. A., Kuchin A. A., Hadur A. A. The Guidance Algorithm of Air-to-Air Guided Missile with an Active Radar TargetSeeking Head to a Helicopter with Various Modes of its Flight, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2020, 13(7), 829-842 (in Russian)]
Анциферов А. А., Богданов А. В., Бондарев В. Н., Закомолдин Д. В., Иванов И. М., Кучин А. А., Беляев В. М., Голубенко В. А., Дедов М. В., Дрогалин В. В., Иванов Е. С., Шестаков Н. А., Лютиков И. В., Тяпкин В. Н. Назначение, состав, конструктивные особенности и характеристики наземной аппаратуры регистрации радиолокационных сигналов в сантиметровом диапазоне волн. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2018, 11(3), 318324 [Antsiferov A. A., Bogdanov A. V., Bondarev V. N., Zakomoldin D. V., Ivanov I. M., Kuchin A. A., Belyaev V. M., Golubenko V. A., Dedov M. V., Drogalin V. V., Ivanov E. S., Shestakov N. A., Lyutikov I. V., Tyapkin V. N. The Appointment, Composition, Design Features and Characteristics of the Ground Equipment for Registration Radar Signals in the Centimeter Wavelength Range, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2018, 11(3), 318-324 (in Russian)]
Богданов А. В., Кучин А. А., Федотов А. Ю., Филонов А. А., Скрынников А. А. Алгоритм совместного оценивания функционально связанных координат и состояния групповой воздушной цели на основе линейной модели с марковской структурой. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2019, 12(1), 41-63 [Bogdanov A. V., Kuchin A. A., Fedotov A. Yu., Filonov A. A., Skrynnikov A. A. Algorithm of Simultaneous Assessment of Functionally Related Aircraft Pricipal Axes and Clustered Air Target State Based on Linear Model with Markovian Structure, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2019, 12(1), 41-63 (in Russian)]
Богданов А. В., Закомолдин Д. В., Докучаев Я. С., Новичёнок В. А., Кочетов, И. В. Алгоритм идентификации уводящих по дальности и скорости помех в импульсно-доплеровских РЛС в интересах формирования достоверных оценок дальности и скорости при сопровождении воздушной цели. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2019, 12(1), 30-40 [Bogdanov A. V., Zakomoldin D. V., Dokuchaev Y. S., Novichenok V. A., Kochetov I. V. Algorithm of Your Identification Quantities on the Distance and Speed of Interference in the Doppler Radar in the Interests of Forming the Reliable Estimates of the Distance and Speed at the Adaptation of the Air Objective, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2019, 12(1), 30-40 (in Russian)]
Замараев В. В., Кутузов А. С., Лютиков И. В., Мальцев Д. В. Метод построения траектории скрытного выхода летательного аппарата в заданную точку зоны обнаружения обзорного радиолокатора, основанный на анализе спектра доплеровских частот принимаемого сигнала. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2021, 14(3), 281-291 [Zamaraev V. V., Kutuzov A. S., Lyutikov I. V., Malcev D. V. Method of Constructing a Line Secretive Exit the Aircraft at a Given Point of the Detection Area Surveillance Radar Based on the Spectrum Analysis of the Doppler Frequency of the Received Signal, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2021, 14(3), 281-291 (in Russian)]
Богданов А. В., Филонов А. А., Ковалев А. А., Кучин А. А. и др. Методы самонаведения истребителей и ракет класса «воздух-воздух» на групповую воздушную цель: монография. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2014, 168 с. [Bogdanov A. V., Filonov A. A., Kovalev A. A., Kuchin A. A. Homing methods of fighters and air-to-air missales to a group air target: monograph. Krasnoyarsk: Siberian Federal University, 2014, 168 p. (in Russian)]
Анциферов А. А., Богданов А. В., Бондарев В. Н., Гарин Е. Н., Гончаров А. М., Кучин А. А., Лютиков И. В. Синтез оптимальных алгоритмов наведения летательных аппаратов на групповую воздушную цель, Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2017, 10(2), 169-182 [Antsiferov A. A., Bogdanov A. V., Bondarev V. N., Garin E. N., Goncharov A. M., Kuchin A. A., Lytikov I. V. Synthesis of optimal algorithms for guiding aircraft to a group air target. Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2017, 10(2), 169-182 (in Russian)]
Богданов А. В., Кучин А. А., Мещеряков В. Г., Филонов А. А., Лютиков И. В. Методы наведения летательных аппаратов на групповую воздушную цель в интересах построения радиоэлектронных систем управления с элементами поддержки решений летчика. М.: Радиотехника, 2013, 6, 65-69 [Bogdanov A. V., Kuchin A. A., Meshcheryakov V. G., Filonov A. A., Lyutikov I. V. Methods for guiding aircraft to a group air target in the interests of building electronic control systems with elements of support for the pilot's decisions. Moscow: Radiotekhnika, 2013, 6, 65-69 (in Russian)]
Богданов А. В., Горбунов С. А., Кучин А. А., Шпортко С. А. Точностные и вероятностные характеристики алгоритма распознавания режима полета вертолета в радиолокационной системе воздушного базирования. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2018, 11(3), 358-370 [Bogdanov A. V., Gorbunov S. A., Kuchin A. A., Shportko S. A. Accuracy and probabilistic characteristics of the helicopter flight mode recognition algorithm in an airborne radar system, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2018, 11(3), 358-370 (in Russian)]
Богданов А. В., Коротков С. С., Кучин А. А., Бондарев В. Н., Лютиков И. В. Концепция распознавания воздушных целей в авиационном радиолокационном комплексе. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2016, 9(3), 319-331 [Bogdanov A. V., Korotkov S. S., Kuchin A. A., Bondarev V. N., Lytikov I. V. The concept of recognition of air targets in the aviation radar complex, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2016, 9(3), 319-331 (in Russian)]
Жиронкин С. Б., Близнюк А. А., Кучин А. А. Помехоустойчивость запросного канала опознавания с широкополосными сигналами и корректирующими кодами в условиях импульсных шумовых и внутрисистемных помех. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2019, 12(6), 673-682 [Zhironkin S. B., Bliznyuk A. A., Kuchin A. A. Jamming Resistance of the Inbound Channel of an Identification System with Broadband Signals and Error Control Codes in the Conditions of Pulse Noise and Intra-System Jamming, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2019, 12(6), 673-682 (in Russian)]
Анциферов А. А., Бедрицкий А. И., Богданов А. В., Кучин А. А., Лютиков И. В., Муравьева А. С., Филонов А. А. Пути повышения эффективности поражения групповых воздушных целей в противовоздушном бою. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2021, 14(7), 763-775 [Antsiferov А. А., Bedritsky A. I., Bogdanov A. V., Kuchin A. A., Lyutikov I. V., Muravyeva A. S., Filonov A. A. Ways to improve the effectiveness of defeating group air targets in anti-aircraft combat, Journal of Siberian Federal University. Engineering and technology, 2021, 14(7), 763-775 (in Russian)]

Еще

Статья научная