Разработка программного обеспечения распределенных систем для решения задач оптимизации

• Автор: Смирнов, Сергей Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Содержание

Список терминов, условных обозначений и сокращений.

Введение

Глава 1. Современное состояние технологий интеграции программных ресурсов И

1.1. Применение гридтехнологий и распределенных вычислений

для решения сложных задач

1.2. Интеграция ресурсов в распределенную систему.

Глава 2. Разработка сервисов для решения задач оптимизации и линейной алгебры

2.1. Разработка сервисов математического программирования .

2.2. Применение языков оптимизационного моделирования для решения задач глобальной оптимизации

2.3. Средства визуализации результатов вычислений.

2.4. Разработка сервисов безошибочных вычислений
Глава 3. Решение задач.
3.1. Распределенный программный комплекс для моделирования
структуры молекулярных соединений
32. Безошибочные вычисления
3.3. Применение технологий распределенных вычислений в статистических исследованиях
Заключение
Литература


Начнем с обзора текущего состояния исследований в области интеграции программного обеспечения. Под интеграцией программного обеспечения понимается процесс в результате которого компоненты, разрабатываемые различными командами программистов, объединяются в единую систему. Известно, что интеграция является одним из основных этапов разработки программного обеспечения. Например, при разработке программного обеспечения по принципу «водопада», интеграцию выполняют после этапа кодирования [4]. Этап интеграции присутствует и во многих других моделях разработки ПО. В статье [5) рассматриваются проблемы, возникающие при разработке программ, требующих одновременного использования нескольких объектно-ориентированных каркасов приложений. Авторы выделяют шесть проблем интеграции каркасов приложений. Четыре из них, инверсия управления, интеграция с унаследованными системами и существующими инструментами, пробел в каркасе и архитектурное несоответствие — связаны с архитектурой; другие две — перекрывающиеся компоненты каркасов и интеграция функциональности различных каркасов — связаны с конкретным дизайном и могут быть вызваны проблемами возникшими на уровне архитектуры. Дается описание самого объектно-ориентированного подхода, современных на момент написания статьи средств его реализации, а также возможности его применения в программах для исследований в области цифровой обработки сигналов. Отдельные исследования [7-9] посвящены использованию коробочных программных продуктов (commercial off-the-shelf, COTS). Использование коробочных программных продуктов позволяет уменьшить время разработки программной системы, так как в качестве компонента применяется уже готовый продукт. Однако, как правило, увеличивается работа на этапе интеграции. А так же усложняется поддержка разработанной системы: изменения в коробочном программном продукте могут вести к необходимости обновления связующего кода, отвечающего за интеграцию продукта в систему. Последняя проблема стоит особенно остро, если производилась модификация исходного кода коробочного продукта. Процесс разработки и закупки. Следует избегать модификации коробочного продукта. Для этого следует разрабатывать требования к программной системе с учетом возможностей продуктов, доступных на рынке. Оценка и понимание компонентов. Необходимо всесторонне понять и оценить компонент. Это достаточно сложно в силу того, что документация часто может быть неполной или неверной, интерфейсы могут быть сложными, также возможно присутствие ошибок в продукте. Эволюция программного обеспечения. Коробочный продукт постоянно эволюционирует: появляются новые версии с новыми возможностями. При этом изменяются интерфейсы, поведение, производительность и т. Это, в свою очередь, приводит к необходимости изучения новой версии, поиска отличий от старой версии и изменения кода, ответственного за интеграцию компонента. Архитектурные ограничения. Правильная программная архитектура должна удовлетворять следующим ограничениям, связанным с использованием коробочных программных продуктов: р^-апс1-р1ау-компонен-ты, обмен компонентами и опытом между проектами, создание систем в форме компонентов для систем большего размера. Роль стандартов. Правильно определенные стандарты применяемые во множестве программных компонентов ведут к созданию открытых систем. Существуют как стандарты в конкретных предметных областях, так и стандарты, направленные на создание интероперабельных компонентов. Встроенные системы. Коробочные программные продукты могут эффективно применяться в системах реального времени и во встроенных системах. В статье [] авторы рассказывают о собственном опыте интеграции программных ресурсов в научном коллективе, занимающимся исследованием молекулярного докинга и сложных молекулярных ансамблей. Опыт коллектива можно разделить на три периода: «традиционный» способ интеграции, модули для специализированной среды, использование интерпретируемого языка программирован ия. В период «традиционных» решений всевозможные вычислительные средства оформлялись в виде отдельных приложений.