Информатика и вычислительная техника
  • формат djvu
  • размер 3.78 МБ
  • добавлен 05 февраля 2010 г.
Топорков В.В. Модели распределенных вычислений
М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 320 стр.

Монография обобщает результаты исследований в области распределенных вычислений в масштабируемых средах, к которым можно отнести мультикомпьютеры, кластеры, симметричные мультипроцессоры, системы с распределенной памятью и ресурсы метакомпьютинга. Основное внимание уделяется различным формам модели обмена сообщениями и ее реализуемости, в том числе архитектурами с общей памятью. Рассматриваются вопросы семантики, однозначности результата и блокировки вычислений. Изучаются методы анализа свойств распределенных программ на маркированных графах и исследуется проблема алгоритмической разрешимости задачи анализа. Обосновываются принципы прогнозирования времени выполнения программ и их отображения на целевую архитектуру. Предлагаются методы планирования параллельных процессов в распределенных средах на основе масштабируемых моделей обработки.
Для специалистов по распределенным и параллельным вычислениям.
Может быть полезна аспирантам и студентам, обучающимся по направлениям Информатика и вычислительная техника, Прикладная математика и информатика .


МОДЕЛИ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Особенности обработки в системах с масштабируемой архитектурой
Масштабируемые параллельные системы.
Общая характеристика и типы
Мультикомпьютеры
Кластеры
Симметричные мультипроцессоры
Системы с распределенной разделяемой памятью
Массово-параллельные системы
Вычисления и обмен данными в масштабируемых системах
Модель обмена сообщениями
Модель общей памяти
Прямой доступ к удаленной памяти
Парадигмы программирования
Модели программирования
Управление ресурсами в распределенных средах.
Системы и службы управления доступом к ресурсам
Классификация задач и типы алгоритмов планирования
Планирование вычислений в среде Grid
Комментарий и краткий обзор
Масштабируемые вычислительные системы
Модели вычислений и модели программирования
Управление ресурсами и планирование распределенных вычислений

Событийные и потоковые модели обмена сообщениями
Процессы, события, сообщения.
Таксономия систем взаимодействующих процессов
Событийное описание взаимодействующих процессов
Асинхронный обмен сообщениями и связанные с ним проблемы
Однозначность и семантика вычислений в модели обмена сообщениями
Достаточное условие однозначности результата вычислений
Операционная семантика вычислений.
Инварианты в поведении программ
Согласованность операционной и денотационной семантик вычислений
Потоковые модели распределенных вычислений
Потоковые модели и проблема блокировки вычислений
Маркированные потоковые графы
Связь проблем недетерминизма и блокировки вычислений
Комментарий и краткий обзор

Обнаружение и предотвращение блокировок распределенных вычислений
Разметка М-сетей и анализ реализуемости распределенных вычислений.
Анализ свойств программ на размеченных графах
Методы анализа
Постановка задачи разметки М-сетей
Стационарность и неизбыточность разметки
Примеры разметки М-сетей.
Разметка элементарных фрагментов
Разметка параллельных ветвей
Альтернативные разметки
Недостижимость стационарной разметки
Разрешимость задачи анализа потоковых моделей распределенных программ
Формализация схемы анализа
Интерпретация схемы анализа
Решение задачи ПАСС
Проблема разрешимости задачи анализа
Комментарий и краткий обзор

Прогнозирование времени выполнения программ.
Статический и динамический анализ программ.
Уровни и этапы анализа
Погрешность оценок модельного кода
Влияние вида целевой архитектуры на оценки сложности кода
Прямые измерения времени выполнения программ
Средства измерений
Фрагментация исходного кода программы
Эксперименты с фрагментированной программой
Побочные эффекты в экспериментальных исследованиях программ
Влияние особенностей операционной системы и архитектуры процессора
Примеры исследования сложности программ
Погрешность прямых измерений
Комментарий и краткий обзор

МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ
Выбор целевой архитектуры.
Отображение программы на ресурсы.
Спецификация программы и ее представление целевой архитектурой
Локализация области поиска целевой архитектуры
Синтез архитектуры и генетические алгоритмы
Основные этапы синтеза целевой архитектуры
Критерий существования целевой архитектуры
Схема поиска частичного описания архитектуры
Начальное разбиение спецификации
Критерий существования описания архитектуры
Сложность поиска описания
Разбиение спецификации программы
Задача доопределения
Основные этапы доопределения
Обоснование процедуры оптимального доопределения
Комментарий и краткий обзор
Краткая сводка необходимых сведений по комбинаторике и теории графов
Методы выбора целевой архитектуры

Масштабирование ресурсов и распределение вычислений
Модели планирования и распределения вычислений
Особенности распределения ресурсов в масштабируемых системах
Компоненты моделей составления расписаний
Модели составления расписаний со свободными параметрами
Преобразование графовой модели программы
Планирование на основе масштабируемой модели вычислений
Основные компоненты моделей масштабирования
Общая схема масштабирования
Метод критических работ
Модельный пример: минимизация стоимости завершения обработки
Разрешение коллизий параллельных процессов
Постановка задачи
Условно оптимальное и приближенное разрешение коллизий
Погрешность планирования
Комментарий и краткий обзор
Модели составления расписаний
Масштабируемые модели планирования вычислений

Стратегии планирования процессов и распределения ресурсов
Стратегии распределенных вычислений
Зачем нужны стратегии планирования
Примеры стратегий распределенных вычислений
Задача порождения стратегии
Декомпозиция задачи поиска оптимальной стратегии
Генерация условно оптимальных стратегий
Модельные примеры поиска оптимальных стратегий вычислений
Генерация Парето-оптимальной стратегии по трем критериям
Стратегии для вычислений с регулярной структурой
Выбор стратегии обработки
Постановка задачи выбора
Обоснование базовой схемы выбора стратегии
Примеры выбора стратегий обработки
Обобщение базовой схемы синтеза стратегий
Комментарий и краткий обзор
Похожие разделы
Смотрите также

Бычков И.В., Опарин В.А., Новопашин А.П., Феоктистов А.Г., Корсуков А.С., Сидоров И.А. Высокопроизводительные ресурсы ИДСТУ СО РАН: Возможности и персппективы развития

  • формат pdf
  • размер 533.27 КБ
  • добавлен 27 ноября 2010 г.
Представлен опыт, накопленный в Институте динамики систем и теории управления СО РАН в области организации параллельных и распределенных вычислений. Инфраструктура для распределенных вычислений Классы и примеры решаемых задач Интеллектные технологии и инструментальные средства оптимизации крупноблочного параллельного и распределенного программирования Средства автоматизации создания и применения кластерных Grid. Подготовка специалистов по паралл...

Вальковский В.А., Котов В.Е., Марчук А.Г., Миренков Н.Н. Элементы параллельного программирования

  • формат djvu
  • размер 12.45 МБ
  • добавлен 03 октября 2010 г.
Посвящается организации параллельных вычислений на многопроцессорных вычислительных комплексах (МВК). Рассматриваются проблемы параллелизма в архитектуре, языках программирования и системном матобеспечении современных и перспективных МВК, вопросы синтеза параллельных алгоритмов и программ, методы автоматического распараллеливания вычислений. Исследуются различные модели параллельной обработки и их возможные приложения. Для инженерно-технических р...

Гроппен В.О. Параллельная обработка данных

  • формат doc
  • размер 213.64 КБ
  • добавлен 02 марта 2009 г.
Конспект лекций Целью настоящего курса является изучение принципов эффективной организации параллельных вычислений в однородных вычислительных средах. Курс состоит из четырех взаимосвязанных частей и приложения, причем первая часть посвящена описанию различных способов организации параллельных вычислений и архитектурам существующих однородных вычислительных сред [4, 6, 28, 30]. Вторая часть курса содержит описания математических моделей и подходо...

Кузьмин Е.В., Соколов В.А. Структурированные системы переходов

  • формат djvu
  • размер 1.15 МБ
  • добавлен 14 октября 2011 г.
В монографии рассматривается класс вполне структурированных систем помеченных переходов, представляющих собой формализм для моделирования и анализа корректности параллельных и распределенных систем, таких как вычислительные машины и комплексы с параллельной и распределённой архитектурой, параллельные программы, протоколы передачи данных, модели технологических и бизнес-процессов, при этом основное внимание уделяется разрешимости классических проб...

Оптимальное управление вычислениями в распределенных вычислительных системах на основе графа потоков данных

  • формат doc
  • размер 186.04 КБ
  • добавлен 13 февраля 2009 г.
Оптимальное управление параллельными вычислительными процессами является одной из сложнейших областей параллельных вычислений. Эффективность работы параллельного вычислительной программы (ПВП) зависит не только от её параллельной структуры, но и от того, как реализуется её выполнение на конкретной вычислительной системе, и от многих внешних факторов. Главное внимение в данной работе было сосредоточено на описание математической модели параллельн...

Ситкевич Т.А., Сюрин В.Н. Параллельные вычислительные среды

  • формат pdf
  • размер 831.19 КБ
  • добавлен 11 октября 2011 г.
Учебно-методическое пособие по одноименному спецкурсу. Для студентов специализации Н 02.02.08 – Интеллектуальные системы, Н 02.02.00 – Радиофизика. Гродно, 2001, 115 с. Спецкурс «Параллельные вычислительные среды» посвящен изучению состояния дел в области систем параллельной обработки информации, существующих методов распараллеливания вычислений и параллельных алгоритмов вычислений, основных принципов построения ПВС и программирования в них.

Стронгин Р.Г (ред.) Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах

  • формат pdf
  • размер 4.18 МБ
  • добавлен 02 июня 2009 г.
Нижний Новгород, Изд-во Нижегородского гос. университета, 2007, - 443 стр. Сборник материалов Седьмой Международной конференции-семинара, состоявшегося в Нижегородском гос. университете им. Н. И. Лобачевского 27-30 ноября 2007 г., содержит доклады, посвященные теоретической и практической проблематике параллельных вычислений, ориентированных на использование современных многопроцессорных архитектур кластерного типа.

Храпский С.Ф. Распределенная обработка информации (РОИ)

  • формат doc
  • размер 139.77 КБ
  • добавлен 06 мая 2010 г.
Учебное пособие. Под распределенной обработкой информации понимается комплекс операций с информацией (традиционно описываемый термином «обработка информации»), проводимый на независимых, но связанных между собой вычислительных машинах, предназначенных для выполнения общих задач. Системы распределенной обработки информации (или распределенные вычислительные системы) в виде многомашинных вычислительных комплексов и компьютерных сетей представляю...

Шпаковский Г.И., Серикова Н.В. Пособие по программированию матричных задач в MPI

  • формат pdf
  • размер 591.73 КБ
  • добавлен 24 января 2011 г.
Минск: Изд-во БГУ, 2002. - 40 с. Настоящее пособие предназначено для начального обучения программированию для многопроцессорных систем в стандарте MPI (The Message Passing Interface). Пособие предназначено для режима самостоятельного обучения при поддержке плановых консультаций. Организация вычислений в многопроцессорных системах Функции обмена между процессами Матричные задачи Организации параллельных вычислений в сети под управлением WIndows N...

Шпаковский Г.И., Стецюренко В.И., Верхотуров А.Е., Серикова Н.В. Применение технологии MPI в Грид

  • формат pdf
  • размер 5.17 МБ
  • добавлен 27 сентября 2010 г.
Минск: Белорусский государственный университет, 2008. 137 с. В лекциях представлены разделы от мелкозернистого параллелизма (суперскалярные МП и технология ММХ) до кластеров для вычислений на основе стандарта MPI, а также параллелизм в Грид. Приведены обзорные материалы по распределенным вычислениям. Для применения MPI в Грид используется пакет MPICH-G2, при этом достигается максимальное распараллеливание решения задачи. В учебном пособии в бол...