Регистрация / Вход
Прислать материал

Диалоговый высокоуровневый оптимизирующий распараллеливатель программ и его приложения

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0208
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
2,4 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Штейнберг Борис Яковлевич

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 31.10.2009
1.1. Проектирование и программирование внутреннего представления диалогового высокоуровневого оптимизирующего распараллеливателя (ДВОР).
1.2. Разработка парсера языка Си.
1.3. Написание программ построения графа информационных связей и графа вычислений.
1.4. Разработка требований и спецификаций на библиотеки вычислений в кольцах вычетов, конечных полях и группах точек эллиптических кривых над конечными полями для задач защиты информации
1.5. Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
1.6. Визуализация графа информационных связей, управляющего графа программы и графа вычислений для электронных средств обучения, основанных на ДВОР.
1.7. Разработка тестов преобразований программ.
Развернуть
2
01.11.2009 - 05.12.2009
2.1. Разработка парсера языка Фортран.
2.2. Выбор алгоритмов, программирование и реализация в пакете АСЕLAN последовательных решателей.
2.3. Программная реализация кросс-платформенной библиотеки программ
быстрых параллельных вычислений в кольцах вычетов;
2.4. Разработка библиотеки прикладных программ для вычисления барьерных и
американских опционов в моделях диффузии со скачками с переключением режимов по параметрам
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
Разработана библиотека оптимизирующих/распараллеливающих преобразований программ для ДВОР.
Разработана библиотека прикладных программ для вычисления барьерных и американских опционов в негауссовских моделях Леви с переключением режимов по параметрам.
Выполнено исследование распараллеливаемости решателей пакета ACELAN.
Проведено тестирование работоспособности кросс-платформенной библиотеки программ быстрых параллельных вычислений в кольцах вычетов.
Выполнена программная реализация вычислений в конечных полях.
Реализована визуализация решетчатого графа программ для электронного обучающего средства «Тренажер параллельного программиста».
Выполнена визуализация преобразований программ для электронного обучающего средства «Тренажер параллельного программиста».
Разработана программа внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
Развернуть
4
01.07.2010 - 05.12.2010
Разработан модуль генерации ОреnМР-кода для ДВОР.
Выполнено распараллеливание решателей АСЕLAN.
Разработана библиотека прикладных программ для вычисления барьерных и американских опционов в моделях Леви с переключением режимов по типу модели.
Проведено тестирование библиотеки программ вычислений в конечных полях.
Выполнена программная реализация вычислений в группе точек эллиптической кривой над конечным полем.
Разработаны руководства программиста и руководства системного программиста по использованию библиотек для задач защиты информации. Разработана документация для регистрации библиотек.
Разработана библиотека параллельных прикладных программ синтеза отказоустойчивых электронных схем на широкой элементной базе.
Произведено расширение компилятора PascalABC возможностями параллельного программирования (ОреnМР).
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.06.2011
Главная особенность работ пятого этапа – сборка разрозненных программных модулей в функционально значимые программы и их тестирование.
Получена генерация параллельного MPI-кода из внутреннего представления системы ДВОР на высокопроизводительный кластер с распределенной памятью. Генерация MPI-кода функционирует в двух режимах: 1) в каждом процессоре расположены все данные программы; 2) в процессорах расположены лишь те части массивов, которые в этих процессорах используются. Второе размещение сложнее в реализации, но для многих задач эффективнее по затратам памяти и быстродействию. Это размещение использует метод блочно-аффинных размещений данных в распределенной памяти, разработанный автором проекта. Следует отметить, что в Мире на сегодняшний день не существует эффективных распараллеливающих компиляторов на вычислительные системы с распределенной памятью. Отчасти это обусловлено тем, что лишь небольшой процент последовательных программ допускают автоматический анализ и распараллеливание. Одна из важных причин этого состоит в том. что существуют программы, которые можно корректно распараллелить, если данные таких программ находятся в определенных диапазонах, но определить эти диапазоны компилятор без помощи пользователя не может. Поэтому система ДВОР разрабатывается, как диалоговая. При этом, чем больше в системе автоматизации – тем лучше. Распределенная память добавляет сложности тем, что, если распараллелить программу можно, то для этого могут понадобиться размещения данных в распределенной памяти, а такие размещения могут отнять время, большее, чем параллельные вычисления. В данной работе используются блочно-аффинные размещения данных, которые для некоторых задач оказываются более эффективными, чем стандартные размещения матриц «по строкам» или «по столбцам». Кроме того, ведутся работы по автоматическим размещениям данных с перекрытиями.
Для конечно-элементного пакета ACELAN выполнено распараллеливание решателя, реализующего итерационный метод решения систем уравнений с симметричной матрицей. Распараллеливание показало высокую эффективность. Для прямых методов решения СЛАУ распараллеливание на небольшом количестве процессоров (до 16) оказалось неэффективным. Следует отметить, что в известном пакете ANSYS распараллеливаются тоже только итерационные решатели.
Разработана генерация VHDL-кода для конвертора с языка Си в язык описания электронных схем VHDL. Этот конвертор использует внутреннее представление системы ДВОР. Следовательно, преобразования программ, разработанные в ДВОР можно использовать и в этом конверторе. Такой подход позволит пользователю конвертора получать семейство эквивалентных электронных схем, из которых выбирать лучшую по своим критериям.
Проведены бета-тестирование и анализ эффективности реализованных в пакете ACELAN параллельных решателей.
Развернуть
6
01.07.2011 - 05.09.2011
6.1. Тестирование систем диалоговой оптимизации для конвертора С2НDL.
6. 2.Проведение технико-экономической оценки полученных результатов
6.3. Окончательный отчет
6.4. Разработка комплекта учебно-методической документации для обучения работе с созданным ДВОР (методические указания, глоссарий, электронные тьюторы).
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
66 млн
Организация
ЗАО "Нау-сервис"
профинансировано
Продолжительность работ
2011 - 2012, 23 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Организация
ИСП РАН
профинансировано
Тема
Высокоуровневые модели параллельных вычислений и их библиотеки поддержки времени выполнения
Продолжительность работ
2011 - 2012, 23 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Технология разработки мультимедийных приложений для мобильных платформ.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка методов анализа исходных текстов web-приложений по требованиям безопасности.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
5
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения международной молодежной конференции «Математическая физика и ее приложения».
Продолжительность работ
2012, 4 мес.
Бюджетные средства
0,8 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка радиационных методов обработки материалов для создания пористых материалов для медицинских приложений
Продолжительность работ
2013, 7 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5