Організація високопродуктивних та економічних обчислювачів для спеціалізованих систем - Автореферат

Такі завдання можна обєднати в основні групи: завдання, які потребують оброблення великих обсягів інформації (моделювання складних динамічних обєктів та фізичних процесів; організація великих баз даних і знань; розвязання задач штучного інтелекту та ін.); завдання, які потребують розвязання в реальному часі (навігації і керування рухом повітряного корабля; прогнозування погоди; резервування авіаквитків; оброблення радіо-і гідролокаційних сигналів та ін.). Необхідність ефективної структурної і алгоритмічної організації обчислень для розвязання задач великої розмірності з метою підвищення продуктивності, досягнення високих показників точності, надійності та живучості визначили напрям удосконалення методів, архітектури та засобів оброблення інформації. Збільшення обсягів інформації і необхідність її оброблення в реальному часі потребують постійного підвищення продуктивності обчислювачів. Тому пошук шляхів розвязання цієї задачі, розроблення методів проектування, пошук структурних рішень, що забезпечують виконання дедалі складніших завдань з дотриманням жорстких норм енергоспоживання є актуальним.У першому розділі сформульовано основні принципи організації високопродуктивних обчислювальних структур та систем, виконано аналіз архітектурних принципів, методів та перспектив удосконалення архітектури обчислювачів. Запропоновано модельний підхід до аналізу системи вводу-виводу, що суттєво впливає на продуктивність обчислювальної системи з використанням для оцінювання якості каналів детермінованої моделі, яка дозволяє оцінити пропускну здатність каналу вводу-виводу і дає змогу виконати кількісну оцінку підключених пристроїв вводу-виводу. Процедура розвязання СЛАР характеризується значним скороченням часу обчислень. Технології обчислювальних систем можна поліпшити як удосконаленням апаратної частини, так і розробленням нових методів обчислень та удосконаленням обчислювальних алгоритмів і програмного забезпечення. Програмний комутатор використовується як фільтр непотрібної інформації, за допомогою якого організовується віртуальна мережа (сегменти 1, 2,…, N), в якій виконуються паралельні обчислення за будь-яким із закладених алгоритмів і яка невидима для решти користувачів.У дисертаційній роботі проведено теоретичне обґрунтування і отримано нове рішення актуальної задачі - розроблення високопродуктивних та економічних обчислювачів для розвязання задач великої розмірності з досягненням високих показників точності, надійності та зниженням параметра «енергоспоживання». Запропоновано нові архітектурні рішення, які дозволяють за мінімальних витрат реалізувати структури високопродуктивних та економічних обчислювачів для спеціалізованих систем. Уперше запропоновано модель керувального комутатора для використання в системах та мережах передавання даних, призначених для забезпечення гнучкості керування розподіленням даних, який дозволяє підвищити оперативність управління та прискорити перекомутацію зєднань між мережевими вузлами та дає змогу виконувати логічні операції над вхідними інформаційними потоками та сигналами керування мережевими сегментами, дозволяє змінювати логічну топологію мережі під специфіку задач. Уперше запропоновано структуру високопродуктивного обчислювача для розвязання СЛАР великої розмірності для вирішення завдань навігації та розрахунку міцності конструкції ЛА.

Основний зміст роботи