Глава
Алгоритм деления по вычислительным мощностям для распределенного МД-моделирования
В книге
Статья посвящена описанию применения разработанной в МИЭМ объектно-атрибутной архитектуры вычислительной системы для реализации система искусственного интеллекта.
Проблема создания интеллектуальных систем чрезвычайно актуальная в наше время, однако до сих пор не было предложено достаточно эффективного способа построения подобных систем. Все существующие способы (фреймовые системы, нейронные сети, объектно-ориентированное программирование, нейронные сети, семантические сети) не обладают достаточной гибкостью или не обеспечивают достаточную абстракцию данных, необходимую для подобных задач. Объектно-атрибутная же архитектура обладает всеми необходимыми качествами для создания интеллектуальных систем: абстракция данных, гибкость организации вычислительного процесса, изоморфизм данных и программы, высокий параллелизм вычислений и т.д.
Также в статье приведен пример объектно-атрибутной программы, предназначенной для смыслового распознания текста. В данном примере приведены необходимые для организации функциональные устройства (ФУ): в объектно-атрибутная архитектуре алгоритм задается не как последовательность выполняемых команд, а как описание обмена информацией между ФУ (концепция, управления вычислительным процессом потоком данных (dataflow)). В статье также описывается синтез абстрактных данных от простого к сложному, происходящий в ОА-вычислительной системе.
Пылевые частицы могут приобретать кинетическую энергию порядка 10 эВ и более, что значительно превышает температуры ионов и электронов в разряде, а также температуру вещества пылевой частицы. Число пылевых частиц в лабораторных экспериментах может составлять сотни или даже десятки. Это приводит к вопросу о соответствии средней кинетической энергии пылевых частиц понятию «температура». Асимметрия сил, определяющих движение пылевых частиц, приводит к особым механизмам передачи энергии между степенями свободы и ещё более усложняет понятие «температуры» для системы пылевых частиц в плазме. Вопрос применимости понятия «температуры» системе пылевых частиц рассматривается в данной статье.
В настоящее время прогресс в развитии современных вычислительных сетей требует глубокого анализа разнообразных аспектов их организации, включая такую современную область как гарантоспособность. В последнее время эта область науки очень активно развивается. Вводятся различные количественные и качественные критерии её оценки. Настоящая монография, состоящая из 14 глав, посвящена важнейшим вопросам современных вычислительных систем. Рассматривается широкий спектр проблем, охватывающих надёжность аппаратных платформ и программного обеспечения. Среди обсуждаемых проблем вопросы безопасности, высокой степени готовности и надёжности распределенных систем. В частности, 10 глава посвящена вопросам организации гарантоспособных вычислений в грид на основе экономических принципов.
Предназначена для специалистов в области разработки информационных систем.
Работа посвящена экономическим моделям планирования потоков заданий в распределенных вычислительных средах с неотчуждаемыми ресурсами. Модели строятся на принципах так называемого справедливого разделения ресурсов между их владельцами и независимыми пользователями, входящими в виртуальную организацию. Планирование выполняется циклично в соответствии с динамикой загрузки и освобождения вычислительных узлов. Планы выполнения пакетов заданий формируются с использованием методов динамического программирования и прогноза состояния ресурсов на основе локальных расписаний, представляющих собой динамично обновляемые списки слотов. Указанные выше аспекты составляют главное отличие предлагаемых экономических моделей планирования потоков заданий от известных подходов.
В работе исследуются алгоритмы поиска и отбора слотов для экономических моделей планирования пакетов независимых заданий в распределенных вычислительных средах с неотчуждаемыми ресурсами. В известных алгоритмах и подходах предполагается поиск лишь одного подходящего по ресурсам, времени и стоимости набора слотов. В данной работе предлагаются и сравниваются между собой два алгоритма выбора альтернативных наборов слотов. Наличие альтернатив повышает эффективность планирования системы заданий в целом. Оба алгоритма характеризуются линейной сложностью. Приводятся результаты экспериментального исследования алгоритмов в задачах планирования с различными критериями эффективности.
В работе предлагаются и обосновываются методы и алгоритмы согласованного выделения ресурсов для выполнения пакетов независимых параллельных заданий в распределенных вычислениях. Планирование и управление ресурсами осложняются распределенностью, разнородностью и динамичностью состава процессорных узлов, что значительно затрудняет обеспечение выполнения заданий пользователя с требуемым качеством обслуживания. Приводятся результаты масштабного имитационного моделирования прохождения пакетов заданий в неоднородных средах с неотчуждаемыми ресурсами.
Настоящий сборник продолжает тематику сборников "Проблемы вычислений в распределенной среде", вышедших в 2004-2005 годах. В первой части сборника рассматриваются следующие вопросы: организация решения прикладных задач в параллельной и распределенной среде, сбор информации и поиск ресурсов в Grid, a также композиция распределенных ресурсов при решении задач. Вторая часть посвящена исследованию характеристик и стратегий использования коммуникационных систем. В третью часть сборника включены работы, охватывающие широкое поле областей, на которые могут распространяться идеи распределенных вычислений.
Основная сложность в области Больших Данных кроется не в масштабах затрат и усилий на работу с ними, а в том, чтобы суметь получить от этих затрат достаточно пользы. Для этого потребуются не только новые технологии, но — главное — новые подходы к формулировке и решению прикладных задач, в которых задействованы большие цифровые массивы.