Проблемы параллельных вычислений

Рассматриваются проблемы параллельных вычислений в аспекте развития сложных вычислительных систем. Рассматривается проблема оценки производительности вычислительной системы в широком и узком смысле. Описано влияние семантического разрыва на качество параллельных алгоритмов. Рассмотрены методы формализованного построения структур вычислительных систем. Дается анализ различных архитектур вычислительных систем.

Существуют противоречия между усложнением создаваемых систем и традиционными подходами к их проектированию. Для вычислительных систем (ВС) приемлем аппарат проектирования сложных систем [3]. Сложной вычислительной системой (СВС) называют вычислительную  систему,  закон  функционирования которой допускает ее декомпозицию на отдельные составляющие, сохраняющие свойство внутренней эмерджентности. Отличие структуры СВС от структуры типовой сложной системы заключается в гетерогенности типов связей, элементов [4] и распределении функций, что подчеркивает гетерогенность СВС в целом. Функциональными особенностями СВС являют- ся параллелизм, недетерминированность, наличие информационных взаимодействий [5], сочетание синхронного и асинхронного управления и др.

1. Бондур В.Г. Современные подходы к обработке больших потоков гиперспектральной и многоспектральной аэрокосмической информации // Исследование Земли их космоса. 2014. № 1. С. 4-17.
2. Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности / Под редакцией: академика В. А. Садовничего, академика Г. И. Савина, чл.- корр. РАН Вл. В. Воеводина. М.: Издательство Московского университета, 2009. 232 с.
3. Монахов С.В., Савиных В.П., Цветков В.Я. Методология анализа и проектирования сложных информационных систем. М.: Просвещение, 2005. 264 с.
4. S. A. Kuja, I. V. Solovjev, V. Ya. Tsvetkov. System Elements Heterogeneity // European Researcher, 2013, Vol.(60), № 10-1 , p.2366- 2373.
5. Tsvetkov V. Ya. Information Interaction as a Mechanism of Semantic Gap Elimination // European Researcher, 2013, Vol.(45), № 4-1, p.782-786.
6. Dorai C, Venkatesh S. Bridging the Semantic Gap with Computational Media Aesthetics.
7. Цветков В.Я. Логика в науке и методы доказательств. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, Saarbrücken, Germany 2012. 84 с.
8. Цапко И. В., Цапко С. Г. Архитектура вычислительных систем. Томск, Из-во Томского политехнического университета, 2011. 168 с.
9. Майерс Г.  Архитектура современных ЭВМ: В 2-кн. Кн.1. М.: Мир, 1985. 364 с.
10. Букатов А. А., Дацюк В. Н., Жегуло А. И. Программирование многопроцессорных вычислительных систем. Ростов-на-Дону. Издательство ООО «ЦВВР», 2003, 208 с.
11. Митропольский   Ю.И.   Концепции иерархического построения высокопроизводительных вычислительных систем // Кибернетика   и   вычислительная техника (Москва). 1991.№ 5. С.7-14.
12. Kramer J., Magee J. Dynamic configuration for distributed systems // IEEE Trans. Software Eng., 1985, 11, N4. P.424-436
13. Цой Ю.Р. К применению нейронных сетей для аппроксимации таблицы правил клеточного автомата // Нейроинформатика и ее приложения: Материалы XIV Всероссийского семинара, 6-8 октября 2006 г. / Под ред. А.Н. Горбаня, Е.М. Миркеса. - ИВМ СО РАН, Красноярск, 2006. С. 129-130.
14. Кулагин В.П.  Тензорные методы проектирования структур вычислительных систем // АВТ. 1989. № 2. С. 64-71.
15. Армстронг Дж.Р.  Моделирование  цифровых  схем на языке VHDL: концепция моделирования на уровне интегральных схем.  М.: Мир, 1992. 174 с.
16. Гергель В.П., Стронгин Р.Г. Основы параллельных вычислений для многопроцессорных вычислительных систем. Н.Новгород, ННГу, 2001.
17. Кулагин  В.П.  Алгебра сетевых моделей для описания параллельных вычислительных  систем // Автоматизация  и  современные технологии. 1993. № 2. С.25-30.
18. Кулагин  В.П.  Моделирование структур параллельных ВС на основе сетевых моделей. М.: МИЭМ, 1998. 102 с.
19. Иванов П.М. Формализация анализа сложных систем // Кибернетика и системный анализ. 1992. № 4. С. 87-92.
20. Воеводин В.В. Параллельные структуры алгоритмов и программ. М.: ОВМ АН СССР, 1987. 148 с.
21. Кулагин В.П., Цветков В.Я.   Философия сетей Петри  // Вестник МГТу МИРЭА «MSTU MIREA HERALD» 2014. № 4 (5). С. 18-38.