• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Найдены 154 публикации
Сортировка:
по названию
по году
Статья
Кузнецов С. Д., Турдаков Д. Ю., Борисенко О. Д. Труды Института системного программирования РАН. 2014. Т. 26. № 4. С. 33-44.

В работе описывается процесс создания системы автоматического создания виртуальных кластеров Apache Spark в среде Openstack. Также в работе приводится краткий обзор различий между предоставляемыми метаданными в средах Openstack и Amazon EC2.

Добавлено: 26 ноября 2017
Статья
Вялый М. Н. Труды Института системного программирования РАН. 2004. Т. 6. С. 51-64.
Добавлено: 17 октября 2014
Статья
С.Д. Кузнецов, Прохоров А. А. Труды Института системного программирования РАН. 2012. Т. 23. С. 173-194.

Одним из важнейших механизмов повышения скорости работы современных СУБД является кэширование часто читаемых или записываемых данных в оперативной памяти. Классические алгоритмы замещения страниц БД в кэше стремятся минимизировать промахи буферного пула СУБД. Данный метод оптимизации негласно опирается на тот факт, что скорость записи и чтения данных одинакова. Постепенное совершенствование и удешевление технологии производства флэш-памяти привели к созданию твердотельных накопителей данных(SSD), которые в настоящее время все чаще используются как в персональных компьютерах, так и в системах хранения данных. Флэш-накопители имеют серьезные преимущества по сравнению с традиционными жесткими дисками, главные из которых – более высокая скорость чтения и записи, а также значительно меньшее время доступа к данным. Однако, самые распространенные виды флэш-памяти читают данные с большей скоростью, чем записывают. Из-за данной особенности использование классических алгоритмов замещения страниц при кэшировании дисковых данных неэффективно. В данной статье производится обзор современных алгоритмов управления буферным пулом СУБД, которые предназначены для работы с накопителями на флэш-памяти.

Добавлено: 1 ноября 2017
Статья
Лаврищева Е. М., Пакулин Н. В., Рыжов А. Г. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2018. Т. 30. № 3. С. 99-120.

Проводится анализ моделей и методов оценки надежности технических и программных средств. Определяются основные понятия методов надежности и безопасности таких систем и ситуаций, приводящих к ошибкам, дефектам и отказам. Дано определение надежности и безопасности технических систем и программного обеспечения (ПО) систем. Приведена классификация моделей надежности: прогнозирующего, измерительного и оценочного типов. Описаны оценочные модели, которые применяются на практике. Определен стандарт жизненного цикла ПО (ISO 15288:2002), ориентированный на разработку и контроль компонентов систем на ошибки, начиная с требований к системе. Представлены результаты применения моделей надежности (Мусы, Гоэла-Окомото и др.) к малым, средним и большим проектам и дана сравнительная их оценка. Описан технологический модуль (ТМ) оценки надежности сложных комплексов программ ВПК (1989). Показана модель качества стандарта ISO 9126 (1-4):2002-2004 с показателями функциональность, надежность, эффективность и др., которые используются при определении зрелости и сертификата качества продукта.   

Добавлено: 11 августа 2018
Статья
Сергей Кузнецов, Денис Турдаков, Коршунов А. В. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2014. Т. 26. № 1. С. 439-456.

В статье описаны основные компоненты разработанного в ИСП РАН стека технологий для анализа пользовательских данных из социальных сетей. Особое внимание уделяется задачам, методам и приложениям анализа сетевых (социальные связи между пользователями) и текстовых (сообщения и профили пользователей) данных: определение демографических атрибутов пользователей, поиск описаний событий в корпусах сообщений, идентификация пользователей различных сетей, поиск сообществ пользователей и измерение информационного влияния между пользователями. Кроме того, рассмотрены подходы к получению исходных данных для анализа: сбор реальных данных путём обращения к веб-интерфейсам социальных сервисов и генерация случайных социальных графов. Для каждого из разработанных инструментов описывается его функциональность, варианты использования, основные шаги используемых алгоритмов и результаты экспериментальных исследований.

Добавлено: 25 ноября 2017
Статья
С.С.Гайсарян, Самоваров О. Труды Института системного программирования РАН. 2014. Т. 26. № 1. С. 403-420.

Одним из перспективных подходов организации эффективного взаимодействия науки, образования и индустрии является концепция web-лабораторий. Такая лаборатория представляет собой web-среду, которая поддерживает проведение научных исследований с использованием методов математического моделирования междисциплинарными коллективами узких специалистов, распределённых географически и административно. Возможности web-лаборатории включают: проведение численных экспериментов; составление отчетов, подготовку статей; обсуждение результатов на семинарах и совещаниях; планирование деятельности лаборатории; поддержку учебного процесса (проведение учебных курсов, практических занятий, лабораторных работ и т.п.) студентов и аспирантов. Полноценная реализация данной концепции связана с необходимостью обеспечить возможность использования различных аппаратных средств (суперкомпьютеров, высокопроизводительных кластеров, в том числе, с ускорителями вычислений, средств 2D и 3D визуализации, серверов, систем хранения и обработки больших массивов данных, пр.) и программных пакетов. При этом также должны быть обеспечены высокая масштабируемость на всех уровнях, надёжность и безопасность. Современным методом решения данной задачи является использование модели облачных вычислений, когда перечисленные выше ресурсы предоставляются удаленно в виде набора масштабируемых сервисов разного уровня с обслуживанием по запросу. В статье представлена разработанная в модели облачных вычислений архитектура web-лаборатории. Рассмотрены особенности реализации на ее основе программной платформы развертывания полноценных web-лабораторий UniHUB. Данная программная платформа интегрирована в состав свободного пакета поддержки облачных сред OpenStack и использует его сервисы в качестве основы.

Добавлено: 13 сентября 2016
Статья
Клеменков П. А., Кузнецов С. Д. Труды Института системного программирования РАН. 2012. Т. 23. С. 143-158.

Большие данные поставили перед традиционными системами хранения и обработки новые сложные задачи. В данной статье анализируются возможные способы их решения, ограничения, которые не позволяют сделать это эффективно, а также приводится обзор трех современных подходов к работе с большими данными: NoSQL, MapReduce и обработка потоков событий в реальном времени.

Добавлено: 31 октября 2017
Статья
Кулямин В. В., Лаврищева Е., Мутилин В. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2016. Т. 28. № 3. С. 189-208.

В данной работе рассматриваются проблемы верификации и анализа сложных операционных систем с учетом их вариабельности, или наличия большого количества разнообразных конфигураций. Исследуются методы, позволяющие преодолеть эти проблемы, проводится их обзор и классификация. Выделены классы методов, использующих для анализа инструменты, не учитывающие вариабельность, и выборки вариантов системы и методов, использующих специализированные инструменты, учитывающие вариабельность. Как наиболее перспективные с точки зрения масштабируемости, выделены техники анализа, использующие выборки вариантов системы, обеспечивающие покрытие ее кода и комбинаций значений конфигурационных параметров, а также специализированные, учитывающие вариабельность кода техники анализа с итеративным уточнением модели поведения системы на основе контрпримеров.

Добавлено: 28 августа 2017
Статья
Хорошилов А. В. Труды Института системного программирования РАН. 2020. Т. 32. № 6. С. 19-30.

В статье предлагаются методы доказательства соответствия между разноуровневыми моделями, нацеленные на доказательство свойств безопасности в индивидуальной трассовой семантике. Эти методы более просты и пригодны для применения при решении практических задач верификации сложных видов функциональных требований по сравнению с традиционными подходами, основанными на установлении отношения уточнения между моделями.

Добавлено: 22 июня 2021
Статья
Кошкарев А., Медведев А., Вишняков Ю. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2012. Т. 23. С. 245-256.

На основе технологической платформы UniHUB (http://www.unihub.ru), разработанной в Институте системного программирования РАН, в составе Дата-центра РАН создана веб-лаборатория, нацеленная на интеграцию данных дистанционного зондирования в интересах наук о Земле.    . Информационная система ориентирована на научное и образовательное сообщество и предназначена для совместной научной работы ее участников в едином рабочем пространстве, обеспечивая поиск источников пространственных данных, формирование хранилищ данных, доступ к данным, в том числе к ресурсам внешних открытых веб-сервисов, к приложениям и обучающим материалам. Облачная распределенная информационная среда UniHUB использована для решения географических задач, включая обработку космических изображений и цифровых моделей рельефа с использованием методов и технологий пространственного анализа и геомоделирования средствами ГИС с открытым исходным кодом Quantum GIS.

Добавлено: 26 января 2016
Статья
С.Д. Кузнецов Труды Института системного программирования РАН. 2020. Т. 32. № 1. С. 153-180.

Многие специалисты в области управления данными считают, что появление доступной для практического использования энергонезависимой байт-адресуемой основной памяти (Non-Volatile Main Memory, NVM) приведет к появлению нового вида сверхскоростных систем управления базами данных (СУБД) с одноуровневым хранением данных (NVM-ориентированных СУБД). Однако, как отмечается во введении данной статьи, число исследователей, активно занимающихся исследованиями архитектур NVM-ориентированных СУБД, за последние годы не возросло. Наибольшую активность проявляют молодые исследователи, не боящиеся рисков, которые, безусловно, имеются в этой новой области. Во втором разделе статьи рассматривается состояние дел в области аппаратных средств NVM. Анализ показывает, что NVM в форм-факторе DIMM уже стали реальностью, и что в ближайшем будущем можно ожидать появления на рынке NVM-DIMM со скоростью обычной DRAM и стойкостью, близкой к стойкости жестких дисков. Третий раздел посвящен обзору родственных работ, среди которых наиболее продвинутыми представляются работы молодых исследователей Джоя Арулраджа и Исмаила Укида. В четвертом разделе мы утверждаем и обосновываем, что работы, выполненные к настоящему времени в области NVM-ориентированных СУБД, не привели к появлению чистой архитектуры. Этому мешает анализируемый нами набор ограничивающих факторов. В связи с этим, в пятом разделе мы приводим набросок «чистой» архитектуры NVM-ориентированной СУБД, на выбор которой влияют только стремление к простоте и эффективности. В заключение подводятся итоги статьи и утверждается потребность в дополнительном исследовании многих аспектов «чистой» архитектуры NVM-ориентированной СУБД.

Добавлено: 31 октября 2020
Статья
Татарников А. Д., Камкин А. С., Проценко А. С. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2016. Т. 28. № 6. С. 87-102.

ARM — это семейство микропроцессорных архитектур, разработанных в одноименной компании. Новейшая архитектура этого семейства, ARMv8, содержит большое число команд разных типов и отличается сложной организацией виртуальной памяти (включающей аппаратную поддержку многоуровневой трансляции адресов и виртуализации); все это делает функциональную верификацию микропроцессоров этой архитектуры крайне трудной технической задачей. Неотъемлемой частью верификации микропроцессора является генерация тестовых программ — программ на языке ассемблера, создающих разнообразные ситуации (исключения, блокировки конвейера, неверные предсказания переходов, вытеснения данных из кэш-памяти и т.п.). В статье описываются требования, предъявляемые к промышленным генераторам тестовых программ, и представляется генератор для микропроцессоров архитектуры ARMv8, разработанный с использованием инструмента MicroTESK (Microprocessor TEsting and Specification Kit). Генератор поддерживает подмножество команд, характерное для мобильных приложений (около 400 команд) и состоит из двух основных частей: (1) архитектурно независимого ядра и (2) формальной спецификации ARMv8 (точнее, модели, автоматически построенной по формальным спецификациям). При такой организации процесс разработки генератора тестовых программ состоит преимущественно в создании формальных спецификаций, что экономит усилия за счет повторного использования архитектурно независимых компонентов. Архитектура описывается на языках nML и mmuSL: первый язык позволяет описывать регистры микропроцессора, синтаксис и семантику команд; второй — устройство подсистемы памяти (адресные пространства, разного рода буферы и таблицы, алгоритмы трансляции адресов и т.п.). В статье приводятся характеристики разработанного генератора и делается сравнение с существующими аналогами.

Добавлено: 24 ноября 2017
Статья
Камкин А. С., Чупилко М., Лебедев М. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2017. Т. 29. № 4. С. 247-256.

Тестирование аппаратуры — это процесс, нацеленный на обнаружение неисправностей, внесенных в интегральные схемы в процессе производства. Для оценки качества таких тестов используют две основные метрики: способность обнаруживать ошибки (покрытие ошибок) и время тестирования (длина теста). Известно множество методов генерации тестов, однако масштабируемого решения, применимого к сложной цифровой аппаратуре, нет до сих пор. В данной статье анализируется возможность использования функциональных тестов, построенных по высокоуровневым моделям (прежде всего, моделям уровня регистровых передач), для низкоуровневого производственного тестирования. Рассматривается конкретный метод генерации тестов, использующий технику проверки моделей (model checking). Входной информацией выступает HDL-описание. Метод состоит из двух ключевых шагов: построение модели системы и построение модели покрытия. Указанные модели автоматически извлекаются из HDL-описания. Модель системы представлена в виде высокоуровневых решающих диаграмм. Модель покрытия — это множество LTL-формул, определяющих условия достижимости переходов расширенного конечного автомата, описывающего систему. Построенные модели транслируются во входной формат инструмента проверки моделей (model checker), который для каждой формулы модели покрытия генерирует контрпример — вычисление, нарушающее эту формулу, то есть приводящее к срабатыванию соответствующего перехода автомата. Изначально рассматриваемый метод предназначался для покрытия всех путей исполнения HDL-описания и обнаружения недостижимого кода. Экспериментальное сравнение метода с существующими аналогами показало, что он строит более короткие тесты, однако эти тесты достигают меньшего уровня покрытия константных неисправностей, чем тесты, построенные с помощью специальных средств. В статье предлагается модификация метода для преодоления указанного недостатка.

Добавлено: 6 ноября 2017
Статья
Захаров В. А., Новикова Т. А. Труды Института системного программирования РАН. 2014. Т. 26. № 2. С. 245-268.
Задача унификации пары подстановок θ_1 и θ_2 состоит в вычислении такой пары подстановок η' и η'', чтобы композиции θ_1 η' и θ_2 η'' были равны. По существу, задача унификации подстановок равносильна задаче решения линейных уравнений вида θ_1 X=θ_2 Y в полугруппе подстановок. Но некоторые линейные уравнения над подстановками также можно рассматривать как новые варианты задачи унификации. В этой статье мы вводим понятие двусторонней унификации как процесса преобразования одной заданной подстановки θ_1 к другой заданной подстановке θ_2 при помощи композиции, применяемой как справа, так и слева к подстановке θ_1. Иначе говоря, задача двусторонней унификации состоит в решении уравнений вида Xθ_1 Y=θ_2. Двусторонняя унификация подстановок может быть использована при решении одной из задач реорганизации (рефакторинга) программ – выделения в заданном фрагменте кода тела библиотечной процедуры с целью последующей замены выделенного участка кода на вызов этой процедуры. В статье исследован вопрос о сложности задачи двусторонней унификации подстановок. Установлено, что эта задача является NP-полной. Доказательство NP-трудности задачи двусторонней унификации проводится путем сведения к ней NP-полной задачи правильного расположения домино в прямоугольной области плоскости. В статье также сформулирована и исследована задача двусторонней унификации программ в модели программ первого порядка с отношением логико-термальной эквивалентности. Доказано, что сформулированная задача двусторонней унификации программ также является NP-полной.
Добавлено: 30 сентября 2015
Статья
Гетьман А. И., Иконникова М. К. Труды Института системного программирования РАН. 2021. Т. 33. № 4. С. 31-48.

В статье рассматривается задача классификации сетевого трафика на три типа, в зависимости от представления данных в нём: прозрачный, сжатый и шифрованный. Описываются существующие методы классификации, служащие для разделения трафика на прозрачный и непрозрачный, сжатый и шифрованный применительно к сетевым данным и документам. На основе них выбираются методы, показавшие лучшие результаты, и производится отбор лучшей их комбинации и вывод единого результата с применением методов машинного обучения (случайный лес). Также исследуется вопрос классификации потоков как единого целого и предлагается новый, отличный от существующих способ. Завершается статья анализом направлений для дальнейших исследований.

Добавлено: 26 октября 2021
Статья
Монаков А., Платонов В., Аветисян А. И. Труды Института системного программирования РАН. 2014. Т. 26. № 1. С. 357-374.

В работе предлагаются методы поддержки разработки эффективных программ для современных параллельных архитектур, включая гибридные. Описываются специализированные методы профилирования, предназначенные для программиста, занимающегося распараллеливанием существующего кода, либо для поиска неэффективного использования кеша в многопоточных программах. Рассматривается задача автоматической генерации параллельного кода для гибридных архитектур. В задачах, где для повышения производительности на гибридных архитектурах необходима существенная переработка структур данных или алгоритмов, может использоваться автотюнинг для специализации под конкретную задачу и аппаратуру во время выполнения. Показана оптимизация умножения разреженных матриц на GPU и ее применение для ускорения расчётов в пакете OpenFOAM.

Добавлено: 22 марта 2017
Статья
Девянин П., Кулямин В. В., Петренко А. К. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2020. Т. 32. № 1. С. 7-26.

Проектирование механизма управления доступом в операционной системе (ОС), требующей высокого уровня доверия, является сложной задачей. Еще более сложной она стан овится, если требуется интеграция нескольких разнородных механизмов, таких как ролевое управление доступом (role-based access control, RBAC) и мандатное управление доступом (mandatory access control, MAC). Данная статья представляет результаты разработки иерархической интегрированной модели управления доступом и информационных потоков (hierarchical integrated model of access control and information flows, HIMACF), интегрирующей механизмы RBAC, MAC и мандатного контроля целостности (mandatory integrity control, MIC) с сохранением их ключевых свойств безопасности. Эта модель является дальнейшим развитием МРОСЛ-ДП-модели, она формализована на языке Event-B и ее корректность доказана формально. В иерархическом представлении модели каждый ее уровень (или модуль) представляет отдельный механизм управления доступом, благодаря чему модель может быть верифицирована помодульно, что снижает общую трудоемкость ее верификации за счет переиспользования при доказательстве корректности очередного уровня результатов верификации нижележащих уровней. Данная модель реализована в ОС Astra Linux Special Edition на основе инфраструктуры Linux Security Modules (LSM).

Добавлено: 30 октября 2020
Статья
Силаков Д. В. Труды Института системного программирования РАН. 2011. Т. 20. С. 25-36.

Статья посвящена возможностям использования аппаратной виртуализации для решения различных задач информационной безопасности. Предлагается обзор подходов к повышению безопасности программных систем, основанных на использовании виртуализации. Также приводится обзор возможных сценариев использования виртуализации злоумышленниками. Указываются области применения и ограничения существующих решений и дальнейшие перспективы развития рассматриваемой области.

Добавлено: 22 сентября 2015
Статья
Маллачиев К., Пакулин Н. В., Хорошилов А. В. и др. Труды Института системного программирования РАН. 2017. Т. 29. № 4. С. 283-294.

Современные операционные системы для встроенных систем могут использоваться для решения задач управления в различных аппаратных контекстах. Управляющие ЭВМ могут различаться архитектурой центрального процессора, составом каналов связи, поддерживаемыми протоколами связи и т. д. Обычно встраиваемые ОС конфигурируются на этапе сборки, позволяя создать образ ОС, предназначенный для выполнения на определенной аппаратной платформе. Эту конфигурацию осуществляет команда, называемая группой системной интеграции. Зачастую ОС для встроенных систем разрабатываются множеством компаний. Если ОС не является модульной, то совместные проектирование, разработка и конфигурирование ОС представляют собой очень сложным задачи. Поддержка модульности и компонентой сборки значительно уменьшает необходимость во взаимодействии между компаниями-разработчиками. Клиентам это позволяет создавать минимальные решения, оптимально адаптированные под особенности задачи и аппаратной платформы. Кроме того, различные производители систем могут быть заинтересованы в том, чтобы внедрять в решение свои специализированные компоненты, в том числе и в бинарном виде, защищающем интеллектуальную собственность разработчиков. В данной статье мы представляем подход к построению модульных решений из гетерогенных компонентов на базе ОС РВ JetOS. Разработанный нами механизм связывания компонентов позволяет объединять гетерогенные компоненты от различных производителей в рамках одного раздела адресного пространства. Этот механизм позволяет разработчикам компонентов осуществлять независимую разработку. А системному интегратору позволяет независимо от разработчиков конфигурировать ОС, выбирая какие компоненты попадут в конечный образ ОС, и как эти компоненты будут взаимодействовать.

Добавлено: 9 ноября 2017
Статья
Недумов Я. Р., Кузнецов С. Д. Труды Института системного программирования РАН. 2018. Т. 30. № 6. С. 171-198.

В этой статье мы анализируем современные работы, посвященные поисковому поведению ученых, и работы, посвященные методам исследовательского поиска. Мы показываем, что четыре вида поиска из шести, характерных для ученых (в том числе самый субъективно сложный – исследование новых направлений и самый часто возникающий – поиск для поддержания осведомленности), можно с достаточной степенью уверенности считать исследовательским поиском. Таким образом, поисковые системы, предназначенные для поиска научных данных, должны реализовывать специфичные для исследовательского поиска инструменты. Чтобы проверить это, мы анализируем семнадцать специализированных поисковых систем: от встроенных в электронные библиотеки Scopus и WoS до Google Scholar и социальных сетей для ученых, таких как ResearchGate и Academia.edu. Мы приходим к выводу, что степень их адаптации к специфике исследовательского поиска оставляет простор для улучшений и обсуждаем возможные направления их развития.

Добавлено: 3 марта 2019
Статья
Лукашевич Н. В., Алексеев А. Труды Института системного программирования РАН. 2012. Т. 23. С. 257-276.
Добавлено: 30 января 2013