Разработка моделей планирования заданий для однородных двух-трехканальных систем на основе анализа взаимосвязи критериев эффективности

• Автор: Кобак, Валерий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 181 с. : ил

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МОДЕЛЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАДАНИЙ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

1.1. Распределение заданий в вычислительных системах

1.2. Особенность структур вычислительных систем при планировании заданий

1.3. Оценка сложности моделей в виде вычислительных задач

1.4. Описание модели исследования

1.5. Обзор сложности алгоритмов расписаний минимальной длины

1.6. Выводы

2. МОДЕЛЬ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ОДНОРОДНЫХ ДВУХКАНАЛЫ1ЫХ И ТРЕХКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ

2.1. Формальное определение задачи распределения.

2.2. Анализ критериев эффективности с учетом однородности каналов обслуживания.

2.3. Взаимосвязь критериев эффективности для однородных двухканальн ых систем. 4

2.4. Определение оптимального значения критерия равномерности по оптимальному минимаксному критерию для однородных трехканальных систем.
2.5. Определение оптимального значения минимаксного критерия по оптимальному среднеквадратическому критерию для трехканальных систем.
2.6. Выводы.
3. ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ПРИ МИНИМАКСНОМ И СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОМ КРИТЕРИЯХ ДЛЯ ОДНОРОДНЫХ ТРЕХКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ
3.1. Граничное решение задачи планирования заданий.
3.2. Определение минимального числа и конфигурации заданий при решении задачи планирования.
3.3. Проверка минимальности полученных распределений.
3.4. Выводы.
4. АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАДАНИЙ В ОДНОРОДНЫХ СИСТЕМАХ
4.1. Приближенный и точный алгоритм решения минимаксной задачи.
4.2. Алгоритм раскраски взвешенного графа.
4.3. Надежность однородных систем при различных критериях загрузки.
4.4. Выводы.
5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАДАНИЙ
5.1. Возможность информационных технологий для решения задач планирования заданий.
5.2. Формальное описание пакега прикладных программ.
5.2.1. Назначение
5.2.2. Программа .x.
5.2.3. Программа v.x.
5.2.4. Программа .x
5.2.5. Программа 3.x
5.3. Примеры работы программ пакета.
5.4. Эффективность применения программ пакета.
5.5. Выводы.
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. ЛИТЕРАТУРА
8. ПРИЛОЖЕНИЕ 1
9. ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Введение


Научные и практические результаты, полученные в диссертации и изложенные в 8 статьях, 2 отчетах по госбюджетным НИР. Ожидаемый экономический эффект от внедрения составил тыс. Задачи учебной САПР микропроцессорных систем обработки информации от января г. Новосибирск. Молодая наука новому тысячелетию от апреля г. Набережные Челны. Таганрог. Всероссийской научной интернетконференции от ноября г. Тамбов. По теме диссертации опубликованы восемь статей и четыре тезиса доклада на научных конференциях разного уровня. Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены автором лично. Диссертация содержит страницы машинописного текста, включая введение, пять разделов, заключение, приложение на 4х страницах, списоклитературы из 9 наименований на 9 страницах, таблиц, рисунок. Задачи распределения или распределительные задачи ,, являются трудоемкими и могут быть эффективно решены с применением средств вычислительной техники. Однако, непосредственное применение средств вычислительной техники для одновременного решения многих задач, в свою очередь, связано с постановкой задачи распределения заданий между процессорами вычислительной системы ,,. Вычислительной системой ВС называется совокупность вычислительных средств, включающих не менее двух ЭВМ или процессоров с автоматическим обменом информации между ними по системам связи. ВС предназначены для автоматической обработки информации в соответствии с заданными алгоритмами. Вычислительные машины в системе могут быть неравноценны. Одни из них выполняют вычисления, предусмотренные алгоритмами решаемых задач, такие машины называются основными. Другие, которые предназначаются для выполнения операций вводавывода, редактирования и контроля работы ВС, называются вспомогательными периферийными . Основными причинами появления ВС являются необходимость повышения производительности вычислительных средств, высокие требования к достоверности перерабатываемой информации, необходимость автоматического обмена информацией между разобщенными ЭВМ, необходимость улучшения эксплуатационных свойств вычислительных средств. Увеличение производительности вычислительных средств можно обеспечить различными способами. ВС. Повышение вычислительной мощности ЭВМ за счет применения быстродействующих элементов ограничено. Быстродействие определяется переходными процессами, протекающими в элементах, длительность которых не может быть меньше величины, определяемой физическими свойствами материалов, конструкцией и технологией изготовления. Значительно повысить производительность ЭВМ путем совмещения операций не удается, так как невозможно освободить ЭВМ от большого числа под готовите льных операций, необходимых для реализации алгоритма. Увеличение числа ЭВМ позволяет повысить вычислительную мощность вычислительных средств. Однако такой способ не позволяет сократить время решения одной задачи, приводит к неэффективному использованию вычислительных средств при обслуживании случайного потока задач. Использование ВС позволит значительно повысить достоверность выходных данных за счет рациональной организации вычислительного процесса, наличие структурной избыточности и возможности восстановления вычислительных средств в процессе решения задач. Наиболее часто ВС классифицируют но назначению, по типам связи, по конструктивным признакам и составу, по режимам работы. По назначению ВС делятся на универсальные и специализированные. Универсальные ВС предназначены для решения широкого круга задач различного характера, перечень которых не ограничен. Специализированные ВС служат для решения заранее определенного круга задач. По типам связей классификация ВС приведена на рис 1. Рис. В несвязанных ВС связь между периферийным и центральным процессорами не имеет прямого физического соединения. В прямо связанных системах имеется жесткое соединение между центральным и периферийными процессорами либо за счет общесистемной памяти, либо за счет прямого соединения двух высокоскоростных каналов. В слабо связанных системах процессоры имеют в совместном пользовании часть оборудования вводавывода типа дисков.