Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование и разработка высокопараллельных программно-алгоритмических средств и методов моделирования и их реализация для высокопроизводительных программно-аппаратных платформ

Докладчик: Стаценко Любовь Григорьевна

Должность: Заведующая кафедрой электроники и средств связи Инженерной школы ДВФУ, Заведующий кафедрой Электроники и средств связи

Цель проекта:
Разработка комплекса научно-технических решений, предназначенного для проектирования и реализации параллельно – распределенных систем моделирования и их реализация для высокопроизводительных программно-аппаратных платформ с обеспечением адаптируемости к различным предметным областям и расчетным моделям.

Основные планируемые результаты проекта:
2.1. Технические принципы создания архитектур систем моделирования физических полей, сформулированные на основе требований: к адаптируемости к различным предметным областям и используемым расчетным моделям; к поддержке различных типов параллелизма при вычислениях в предметных областях; к расширяемости на заданное пользователем число вычислительных узлов, выполняющих процессы моделирования.
2.2. Метод реализации архитектур распределенных систем моделирования в соответствии с описанными принципами.
2.3. Алгоритмы и протоколы, реализующие переносимый механизм синхронизации параллельно-распределенных единиц выполнения, позволяющий уменьшить общее время вычислений.
2.4. Метод аналитической оценки эффективности применения блокирующей синхронизации вычислений посредством мьютексов и посредством механизмов, реализующих модель «читающий-пишущий» с точки зрения временны̀х издержек, накладываемых блокировками и состязательностью синхронизируемых потоков выполнения.
2.5. Программная реализация системы моделирования и верификация результатов ее работы на примере физических полей в предметных областях «Архитектурная акустика» и «Гидроакустика».
2.6. Отчет о патентных исследованиях;
2.7. Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИЭР, содержащие:
а) результаты аналитических исследований основных технических принципов разработки высокопараллельных программно-алгоритмических средств моделирования и их реализации для высокопроизводительных программно-аппаратных платформ;
б) обоснование выбора направления исследований;
в) результаты экспериментальных исследований по апробации разрабатываемых технических и технологических решений в реальных условиях эксплуатации;
г) обобщение и выводы по результатам ПНИЭР.
2.8. Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики.
2.9. Проект ТЗ на ОКР по теме: «Разработка системы моделирования физических полей, адаптируемой к различным предметным областям и расчетным моделям для высокопроизводительных программно-аппаратных платформ».

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
4.2.1. Разработанный метод моделирования физических полей на высокопроизводительных программно-аппаратных платформах должен обеспечивать адаптируемость к решению задач моделирования в различных предметных областях, а также высокую степень распараллеливаемости и масштабируемости вычислений.
4.2.2. Метод реализации архитектуры системы моделирования физических должен задавать и определять функции по балансировке нагрузки, визуализации, геометрическому моделированию, управлению банками данных, а также интерфейсы взаимодействия с пользователем и внешними системами.
4.2.3. Алгоритм и протоколы управляемой балансировки нагрузки должны обеспечивать централизованное (клиент-серверное) распределение вычислительной нагрузки между клиентами, реализующими высокопроизводительное параллельное выполнение определенных извне алгоритмов.
4.2.4. Метод аналитической оценки времени выполнения параллельных алгоритмов, использующих блокирующую синхронизацию параллельно-распределенных потоков выполнения, должен позволять получение зависимости времени их выполнения от числа потоков. Полученная функциональная зависимость должна совпадать по форме (характер и области возрастания/убывания) с результатами численных экспериментов по получению фактического времени выполнения.
4.2.5. Разработанные математические модели распространения звука в замкнутых помещениях и подводных волноводах должны задавать распределение характеристик акустического поля по объему замкнутых помещений, а также по дальности и глубине подводных волноводов с учетом стохастичности поля скорости звука.

Текущие результаты проекта:
Проект находится в стадии согласования.