Статьи журнала - Проблемы информатики

Все статьи: 406

AstroPhi 2.0: новый код высокого порядка точности для гидродинамического моделирования астрофизических течений на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi

AstroPhi 2.0: новый код высокого порядка точности для гидродинамического моделирования астрофизических течений на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi

Куликов Игорь Михайлович, Черных Игорь Геннадьевич

Статья научная

В статье представлен новый гидродинамический программный код AstroPhi 2.0 для численного моделирования астрофизических процессов на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi. Описаны детали параллельной реализации кода и элементы со-дизайна численного алгоритма, которые позволили сделать эффективную программную реализацию. В рамках одного ускорителя было получено 134-кратное ускорение, 92-процентная эффективность была получена при использовании 64 ускорителей. С помощью данного кода была смоделирована задача столкновения галактик.

Бесплатно

CBPM: a dynamic pricing model for cloud-based sensing infrastructure

CBPM: a dynamic pricing model for cloud-based sensing infrastructure

Rane Dheeraj, Shakhov Vladimir, Srivastava Abhishek

Статья научная

Wireless sensor networks with cloud computing arc drivers to a new stream of technologies like the Internet of Things and innovations in the communications. Cloud computing triumphs with multifaceted benefits to enterprises with cost saving economies, reduced operational, and support costs but higher productivity. The significant functionality of data collected and processed at wireless sensor nodes is rendered fast, uninterrupted and reliably with cloud computing and its optimized implementations. Therefore, sensor network firms arc partnering with cloud service providers, which lease computing infrastructure as required. This paper suggests a model for optimizing the computing potential of the wireless sensor network in conjunction with the pricing model of the cloud. Integration of concepts of cloud and sensor networks takes the advantage of the sealable and dynamic aspect of cloud being exploited for sensory data. The results show that the proposed method adapts well with performance expectations of sensor networks and reduces the cost specific overheads for its largely processing based functioning...

Бесплатно

Computer simulation of decentralized network

Computer simulation of decentralized network

Magzom Мирас Мухтарулы, Nyssanbayeva Сауле Epкебулановна, Kalimoldayev Maksat Nuradilovich

Статья научная

This paperis dedicated to the development of a software system for computer modeling (simulation) of a decentralized network with the ability to perform calculations on distributed nodes.The results of the creation of a such simulation system for decentralized computer networks arc discussed. This system is used during research and implementation of different cryptographic algorithms based on modular arithmetic.

Бесплатно

Goophi: новый код для моделирования астрофизических течений на суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon PHI

Goophi: новый код для моделирования астрофизических течений на суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon PHI

Куликов Игорь Михайлович, Черных Игорь Геннадьевич

Статья научная

В статье изложен новый гидроднамический код gooPhi для моделирования астрофизических течений с использованием новейших ускорителей Intel Xeon Phi с архитектурой KNL. В рамках статьи мы рассмотрим астрофизическое явление: галактику типа медуза. Известно, что основные сценарии образования таких объектов основаны на механизме набегающего давления межгалактического газа или галактического ветра, создаваемого активным ядром галактики. Однако, механизм набегающего давления может быть получен в результате столкновения галактик различной массы. Такой сценарий и был исследован в настоящей работе с помощью разработанного кода. Подробно описан новый векторный численный метод, реализованный в виде программного кода для массивно-параллельных архитектур. Для решения гидродинамических уравнений используется модификация оригинального численного метода, основанного на комбинации метода разделения операторов, метода Годунова и HLL схемы. Такой метод объединяет все достоинства перечисленных методов и обладает высокой степенью параллели-зации...

Бесплатно

Intelligent agent for web watching: language and belief system

Intelligent agent for web watching: language and belief system

Kolonin Anton Germanovich

Статья научная

In this paper we describe pre-requisites for development of an intelligent computer software agent for watching information on the web in favor of human users. First, we introduce an „interlingua" language for textual and verbal communication between a human and an agent, sufficient to upload any user's beliefs into the agent ontology and to convey further interactions between the two. Next, we discuss construction of the agent foundation belief ontology and extend it to a specific web-watching domain. Finally, the language and belief are tested against real-world interaction scenarios.

Бесплатно

MESH-сети: перспективы развития, возможные применения

MESH-сети: перспективы развития, возможные применения

Попков Глеб Владимирович

Статья научная

Рассмотрены вопросы построения самоорганизующихся сетей связи (MESH), а также топология построения сетей такого класса. Выявлены основные преимущества и недостатки MESH-сетей, их возможности по организации беспроводных сервисов для мобильных абонентов сотовых сетей связи. Выделены проблемы проектирования такого рода сетей.

Бесплатно

PlanetaMonitoring: программный комплекс обработки спутниковых данных

PlanetaMonitoring: программный комплекс обработки спутниковых данных

Асмус Василий Валентинович, Бучнев Алексей Александрович, Кровотынцев Владимир Анатольевич, Пяткин Валерий Павлович, Салов Геннадий Иосифович

Статья научная

Представлен комплекс программного обеспечения обработки спутниковых данных, совместно разработанный ФГБУ «НИЦ "Планета"" и ИВМиМГ СО РАН, описано его использование для решения прикладных задач дистанционного зондирования Земли.

Бесплатно

Polynomial algorithms for a problem of guillotine cutting a cuboid into two small cuboids

Polynomial algorithms for a problem of guillotine cutting a cuboid into two small cuboids

Arslanov Marat Zufarovich

Статья научная

In the paper a problem of guillotine cutting a cuboid (cuboid means here always a rectangular box) into two cuboids is considered. The small cuboids can not be rotated. The question is whether there exists a cutting pattern with given numbers of occurrences of both cuboids. A polynomial time algorithm for constructing the convex hull of the set of feasible solutions to this problem is suggested.

Бесплатно

Software-hardware facilities for cryptosystems based on polynomial RNS

Software-hardware facilities for cryptosystems based on polynomial RNS

Калимолдаев Максат Нурадилович, Тынымбаев Сахыбай, Мазгом Мирас Мухтарулы

Статья научная

This paperis dedicated to the development of software-hardware facilities for cryptosystems based on polynomial residue number system. Today, there is a significant increase in the transfer and processing of personal data from different sources, and this huge amount of data is stored in various information systems and environments. There arc many security threats to sensitive data that arc processed and stored on such systems. One of the most reliable ways to solve data protection problems in computer systems and networks is data encryption. With the development of communication networks and embed systems, there is a growing need to create efficient hardware solutions for performing encryption. The most of the known conventional software-hardware cryptosystems arc implemented using positional number system. The main difficulty with performance occurs during work with large data blocks (for instance, with long encryption keys) in cryptographic transformations. As a result of searching for ways to increase the productivity of electronic computers, methods of detecting and correcting errors, and building highly reliable computer systems, in the middle of the 20th century research has begun in the field of non-positional notation systems...

Бесплатно

The existence of computable sequence that cannot be described by finite automata

The existence of computable sequence that cannot be described by finite automata

Serikzhan Raushan, Bakibayev Timur

Статья научная

The goal of the project is to construct an infinite sequence that cannot be generated by any simple automatic device, and to estimate its complexity. The conjecture on the existence of such a sequence is based on the idea of superiority of Turing machines over finite automata. In the project, a new notion of automaton martingale is introduced, and the existence of an infinite binary random sequence that cannot be generated by a finite automaton is proved. In order to reach the goal of the project one had to study Turing machines, finite automata, computable martingales, and the diagonalization method.

Бесплатно

Автогенератор классов

Автогенератор классов

Малахова Елена Сергеевна

Статья научная

Рассматривается один из многочисленных подходов к генерации кода классов на языке C#. Разработано приложение, позволяющее создавать классы, конструкторы, свойства и методы на основе шаблонов.

Бесплатно

Автоматизация конструирования численных параллельных программ с заданными нефункциональными свойствами на базе вычислительных моделей

Автоматизация конструирования численных параллельных программ с заданными нефункциональными свойствами на базе вычислительных моделей

Перепелкин Владислав Александрович, Софронов Иван Викторович, Ткачева Анастасия Александровна

Статья научная

В работе рассматривается проблема автоматизации конструирования параллельных программ численного моделирования с заданными нефункциональными свойствами. Задача конструирования программы рассматривается как задача выбора для каждой функции, входящей в исходное описание алгоритма решения задачи, реализующий ее модуль из числа заранее за¬данных, каждый из которых обладает разными (известными) нефункциональными свойства¬ми. В качестве математического аппарата для формального описания связи между свойствами отдельных модулей и свойствами результирующей программы предлагается использовать вы¬числительные модели, описанные в теории структурного синтеза параллельных программ и систем на вычислительных моделях. На базе системы фрагментированного программирования LuNA, ориентированной на автоматическое конструирование параллельных программ численного моделирования, проведен эксперимент по конструированию параллельной программы с заданными нефункциональными свойствами.

Бесплатно

Автоматизация разработки и применения распределенных пакетов прикладных программ

Автоматизация разработки и применения распределенных пакетов прикладных программ

Феоктистов Александр Геннадьевич, Сидоров Иван Александрович, Горский Сергей Алексеевич

Статья научная

Рассматриваются проблемы построения предметно-ориентированных систем модульного программирования (пакетов прикладных программ) для решения крупномасштабных задач в гетерогенной распределенной вычислительной среде. Развитие технологий распределенных вычислений актуализирует разработку новых методов и средств, обеспечивающих повышение степени эффективности управления вычислительными процессами в таких пакетах. В этой связи в статье представлены два инструментальных комплекса для автоматизации создания и применения распределенных пакетов прикладных программ с мультиагентным управлением их заданиями, базирующимся на комплексном использовании знаний о предметных областях задач и среде, в которой они решаются. Сформулирована постановка задачи и предложен алгоритм мультиагентного управления заданиями. Эффективность управления достигается путем распределения ресурсов среды на основе тендера вычислительных работ. Примеры решения практических задач иллюстрируют результаты исследований.

Бесплатно

Автоматизированная информационная система оценки адаптации развивающихся систем

Автоматизированная информационная система оценки адаптации развивающихся систем

Гергет Ольга Михайловна, Берестнева Ольга Григорьевна, Пеккер Яков Семенович

Статья научная

Рассмотрены материалы и методы экспериментального исследования адаптационных возможностей организма человека. Приведено описание программного продукта, который является интеллектуальной системой, позволяющей получить качественно новые научные и практичес\-кие результаты, существенно ускоряющие и облегчающие работу медицинского персонала при оценке адаптационных возможностей развивающихся систем.

Бесплатно

Автоматизированная система контроля нарушений правил дорожного движения с использованием RFID-технологийи новейших беспроводных средств

Автоматизированная система контроля нарушений правил дорожного движения с использованием RFID-технологийи новейших беспроводных средств

Вишневский Владимир Миронович, Минниханов Рифкат Нургалиевич

Статья научная

Предложен подход к построению автоматизированных систем безопасности на автодорогах, обеспечивающих существенное повышение вероятности обнаружения нарушителей правил дорожного движения (ПДД). Повышение вероятности обнаружения нарушений ПДД достигается за счет использования RFID-технологий и новейших беспроводных средств. Описывается архитектуранового модуля фиксации нарушений ПДД, включающего RFID-считыватель, радар и видеокамеру, а также технические и правовые аспекты возможности расположения RFID-метки на номерном знаке автомобиля. Предлагается методология построения высокоскоростной широкополосной беспроводной сети передачи мультимедийной информации, обеспечивающей связь в реальном масштабе времени стационарных и мобильных устройств фиксации нарушений ПДД с центром управления. Для оценки эффективности работы сети передачи данных автоматизированной системы безопасности предложена модель многофазной стохастической системы обслуживания. Рассмотрены практические аспекты разработки и внедрения новой автоматизированной системы контроля нарушений ПДД с использованием RFID-технологиии новейших беспроводных средств.

Бесплатно

Автоматизированная система управления технологическим модулем синтеза модифицированных растворов наноразмерных частиц металлов

Автоматизированная система управления технологическим модулем синтеза модифицированных растворов наноразмерных частиц металлов

Воробьева Дарья Борисовна, Золотухин Евгений Павлович, Федоров Алексей Игоревич, Гусельникова Анна Николаевна, Межуев Сергей Валентинович

Статья научная

С целью получения модифицирующих растворов наночастиц серебра и меди, которые в дальнейшем будут использоваться для обработки натуральных волокнистых материалов и изделий из них, предложена система управления технологическим модулем их получения путем химического восстановления и стабилизации в растворе ионов металлов. Описаны технологический процесс, структура системы и программное обеспечение.

Бесплатно

Автоматизированная система управления технологическими процессами турбокомпрессорной станции

Автоматизированная система управления технологическими процессами турбокомпрессорной станции

Гаркуша Владимир Владимирович, Собстель Геннадий Михайлович, Суродин , Гилев Виктор Михайлович, Запрягаев Валерий Иванович, Пищик

Статья научная

Рассматривается автоматизированная система управления технологическими процессами турбокомпрес- сорной станции Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН. В сис- теме выделены три уровня: верхний уровень - уровень представления информации на экранах автоматизи- рованных рабочих мест, архивация данных и технологических сообщений; средний уровень - уровень вво- да сигналов от датчиков, их измерение, обработка и передача на АРМ; нижний уровень - уровень формиро- вания сигналов, соответствующих значениям измеряемых физических параметров. Исследуется структура комплекса программно-технических средств АСУ ТП, приводятся решаемые системой задачи.

Бесплатно

Автоматизированные системы контроля загазованности технических помещений

Автоматизированные системы контроля загазованности технических помещений

Громаков Евгений Иванович, Чемерисов Дмитрий Анатольевич

Статья научная

Показана возможность применения IEC - методологии проектирования аварийной защиты при разработке автоматизированных систем контроля уровня загазованности. Приведена последовательность проектирования программно-аппаратной части контуров измерения аварийной защиты с использованием международных стандартов.

Бесплатно

Автоматическая генерация тестов для GFX-offload компилятора Intel

Автоматическая генерация тестов для GFX-offload компилятора Intel

Панкратов Святослав Борисович

Статья научная

Компилятор инструмент, требования к надежности которого чрезвычайно высоки. Так как дефекты программного обеспечения, вызванные ошибками в компиляторе, сложно выявить, а тем более исправить без вмешательства в сам компилятор, поэтому важнейшим этаном разработки компилятора является его верификация. Из-за сложности входных данных и производимых над ними преобразований задача верификации компиляторов является весьма трудоемкой и непростой. А в случае использования оптимизирующих) компилятора еще и алгоритмически неразрешимой, поэтому можем рассмотреть поведение компилятора только на некотором ограниченном классе программ. В статье представлен подход к автоматизации создания тестов для верификации GFX-offload компилятора, основанный на генераторе, использующем грамматики для порождения синтаксически корректных исполняемых тестов. Также приведены результаты использования полученной грамматики в процессе тестирования компилятора в компании Intel.

Бесплатно

Адаптивная система автоматического регулирования с подстройкой корректирующего устройства

Адаптивная система автоматического регулирования с подстройкой корректирующего устройства

Скороспешкин Максим Владимирович, Скороспешкин Владимир Николаевич

Статья научная

Показана возможность создания цифровой адаптивной системы регулирования на базе цифрового оптимального регулятора и последовательного цифрового адаптивного корректора динамических характеристик с амплитудным ослаблением. Установлено, что применение таких систем позволяет существенно улучшить качество переходных процессов в системах автоматического регулирования нестационарными объектами. Сделан вывод о том, что такие системы целесообразно применять как при регулировании технологических параметров нестационарных объектов, так и при регулировании технологических параметров стационарных объектов, на которые поступают возмущения, приводящие к возникновению колебаний регулируемой величины с амплитудой, превышающей допустимую.

Бесплатно

Журнал