Инструментальный комплекс для организации параллельных вычислений в интеллектуальных пакетах прикладных программ

• Автор: Горский, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Параллельное программирование в модульных системах

1.1. Модульное программирование.

1.1.1. Модуляризация программы

1.1.2. Методы исредства создания модульных систем

1.2. Интеллектуальные пакеты

1.2.1. Концептуальная схема предметной области интеллектуального пакета

1.3. Технология создания параллельных программ

1.3.1. Архитектура

1.3.2. Модели параллельного программирования

1.3.3. Системы поддержки параллельного программирования.
1.3.4. Язык.
1.3.5. Средства автоматизации параллельного программирования
1.3.6. Алгоритмы управления вычислительным процессом
Глава 2. Методы, алгоритмы и языковые средства конструирования
ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ПАКЕТАХ
2.1. Модель вычислений интеллектуального пакета.
2.1.1. Параллельные структуры данных
2.1.2. Статикодинамический алгоритм выполнения асинхронного вычислительного процесса
2.1.3. Обработка параметрасписка как единого параметра.
2.1.4. Поэлементная обработка параметровсписков
2.2. Конструирование параллельных программ
2.2.1. Конструирование параллельной программы по модели вычислений интеллектуального пакета
2.2.2. Базовый модуль.
2.2.3. Головной модуль
2.2.4. Описание предметной области
2.3. ЮСОБ создания контрольных точек.
2.4. Язык .
2.4.1. Описание языка .
2.4.2. Составные части программы пользователя.
2.4.3. Объекты предметной области.
Глава 3. Архитектура инструментального комплекса
3.1. Обобщенная схема конструирования параллельных программ
3.2. Архитектура инструментального комплекса
3.3. Многооконный текстовый редактор
3.4. Транслятор.
3.5. Подсистемы компиляции и запуска программ.
3.5.1. Подсистема компиляции
3.5.2. Конфигурация параллельной виртуальной машины.
3.5.3. Подсистема запуска.
3.6. Базы расчетных данных
Глава 4. Применение инструментального комплекса для создания интеллектуальных пакетов.
4.1. Применение статикодинамического алгоритма выполнения
АСИНХРОННОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА.
4.2. Пакет ГРАДИЕНТ.
4.3. Пакет I.
Заключение
Литература


Достоверность и эффективность полученных в работе результатов подтверждена опытом практической эксплуатации разработанного автором диссертационной работы инструментального комплекса и созданных с его использованием двух интеллектуальных пакетов, а также успешным решением ряда известных в литературе типовых примеров из области параллельного программирования. Апробация. Иркутск, г. ХІЛІ Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, г. III Всероссийской молодежной конференции «Под знаком ? Омск, г. V и VI Межрегиональных школах-семинарах «Распределенные и кластерные вычисления» (Красноярск, г. Всероссийском конкурсе инновационных проектов аспирантов и студентов по приоритетному направлению развития науки и техники «Информационно-телекоммуникационные системы» (Москва, г. XI Байкальской Международной конференции «Информационные и математические технологии в научных исследованиях» (Иркутск, г. III Международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления (РАСО)» (Москва, г. Второй школе-семинаре молодых ученых «Управление большими системами» (Воронеж, г. Международных научных конференциях «Параллельные вычислительные технологии (РАУТ)» (Челябинск, г. Санкт-Петербург, г. ИДСТУ СО РАН. Публикации и личный вклад автора. Результаты диссертации отражены в -ти научных работах [6, -, , -] (в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора или кандидата наук). В перечисленных публикациях все результаты, связанные с алгоритмизацией, программной реализацией и вычислительным экспериментом на ЭВМ, получены автором лично. Результаты по моделям и методам организации интеллектуальных пакетов для вычислительных кластеров получены совместно с Феоктистовым А. Г. и являются неделимыми. Из совместных работ с Опариным Г. А. и Новопапшным А. П. в диссертацию включены только те результаты, которые принадлежат лично автору. Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии из наименований и 6 приложений. Общий объем работы - 5 страниц, из которых 7 страниц основного текста, включающего рисунков и 7 таблиц. Глава 1. Данная глава посвящена вопросам организации параллельных вычислений в системах модульного программирования. В первом разделе главы обсуждаются технологические аспекты модульного программирования [], приводятся основные понятия, рассматриваются примеры, средства и методы создания систем в рамках этого подхода. Во втором разделе излагаются принципы организации и способы применения интеллектуального пакета как одного из актуальных на сегодняшний день представителя модульных систем. В третьем разделе первой главы проведен анализ существующих методов и средств поддержки параллельного программирования с точки зрения их использования для достижения поставленной в рамках диссертационной работы цели. Программные средства, разработанные и представленные в рамках данной диссертационной работы, ориентированы в первую очередь на решение комплексных задач прикладного характера. Поэтому методы и средства модульного программирования здесь рассматриваются в большей степени применительно к целому классу задач исследования некоторой предметной области, а не к одной отдельно взятой задаче. Модульное программирование является развитием и совершенствованием двух направлений программирования: процедурного и сборочного (основанного на применении многократно используемых программ []). При этом каждой из выделенных подзадач ставится в соответствие функционально самостоятельная часть программы, называемая программным модулем [, ], а сам этот процесс называется модуляризацией [9]. Здесь модуль - выделенная по тем или иным критериям (см. Во втором случае [] создание программного обеспечения осуществляется путем подбора, настройки и организации совместного применения совокупности многократно используемых модулей, размещенных в общедоступных хранилищах или сформированных в виде библиотек программ. Задача модуляризации при построении библиотеки заключается в формировании общеупотребительного набора модулей (например, подпрограмм или классов), позволяющих решать характерные типовые подзадачи из некоторой предметной области.