Предлагается устройство для распознавания изображений, в котором используется спец. блок, связанный с компьютером общего назначения. Указанный блок используется для распознавания изображения и содержит 5 параллельно работающих конвейеров, предназначенных для указанного распознавания и в частности для анализа рукописного текста. В этих конвейерах работают 2 арифметических конвейера, 1 управляющий конвейер и 2 указателя конвейеров. С каждым блоком устройства связано ЗУ для хранения данных библиотеки отдельных значений или прототипа изображения. Операции распознавания разделены между цифровым процессором и спец. блоком, а применение ЗУ обеспечивает быстрый доступ к библиотеке.
Симуляция классических молекулярно-динамических систем (MD) может быть значительно ускорена посредством использования параллельной сегментации существующих кодов для машин с распределенной памятью. В классических MD время, необходимое центральному процессору (CPU), обычно является функцией квадрата числа атомов. Таким образом, размеры моделируемой молекулярной системы ограничиваются доступом к CPU. По мнению специалистов, существует несколько способом уменьшения времени компьютерных вычислений. Один из них состоит в параллельной сегментации последовательности O(N{2}) алгоритмов, другой – в замене вычислений несвязанных сил более простым алгоритмом, который может быть разбит на параллельные сегменты...
Разработан параллельный алгоритм для реализации элементарных матричных операций на распределенной архитектуре. Алгоритм обеспечивает эффективность выполнения операций сложения, вычитания и умножения на скаляр как для разреженных, так и для плотных матриц. Проведены испытания нового алгоритма на IBM SP2 (Cactus). Представлены результаты сравнения с наиболее известными алгоритмами такого рода. Выделены классы задач, для которых новый алгоритм является более предпочтительным.
Системы распределенного управления обычно включают распределенные высокоскоростные процессоры или контроллеры, которые могут подсоединяться к пром. оборудованию для управления им в соответствии с управляющей программой. Эффективное управление ресурсами в таких системах требует оптимизации распределения задач обработки среди распределенных контроллеров. Существует много способов решения таких задач, от простых ручных методов до более сложных мат. методов, разрабатываемых на базе известных стратегий, таких как стратегии взвешенного голосования, сетевого потока, спектрального разбиения и геометрического разбиения. Однако сложная мат. модель этих методов ограничивают их практическое применение...
По мере приближения квантовых вычислений к практической реализуемости все более важным становится исследование базовых архитектур квантовых кремниевых компьютеров, фундаментальным компонентом которых являются квантовые проводники. Последние определяются как механизмы перемещения квантовых данных, т. е. не могут рассматриваться как тривиальные потоки электронов. Предлагаются и исследуются два метода проектирования квантовых проводников: перекачивающий проводник, базирующийся на свопинге смежных кубитов, и телепортирующий проводник, базирующийся на примитивах квантовой телепортации. Исследуется сложность механизмов управления проводниками на этих методах.
Рассматриваются типы систем реального времени. Системы жесткого реального времени задают жесткие, детерминированные требования на время решения задачи, при которых целые классы параллельных архитектур оказываются непригодны для решения задач РМВ. Показывается, что многие практические задачи м. б. переформулированы таким образом, что они попадают в класс систем устойчивого или мягкого реального времени. Задача вычислений в РМВ переводится в класс задач, где применимы вероятностные критерии. Это позволяет организовывать параллельные вычисления в РМВ на ВС с распределенной архитектурой. С использованием математического аппарата теории систем массового обслуживания строятся модели параллельных вычислений и определяются возможности выполнения временных требований, предъявленных в ВС.
Приведены результаты анализа рабочих характеристик сопротекающих процессов в параллельных вычислительных системах. Моделировались структура параллельной машины и структуры выполняемых работ (параллельное “И”, параллельное “ИЛИ”, вероятностная “вилка”). Предложен эффективный способ прогноза для этих классов работ, выполняемых в среде параллельных вычислений. Дана оценка временной сложности O(C{2}N{2}K), где C – число классов работ в системе, O(N) – число задач в каждом классе и K – число центров обслуживания в модели очередей. Библ. 27.
Разработка информационно защищенной программно-настраиваемой вычислительной среды, предназначенной для решения задач методами нейросетевых вычислений, и языковых средств, необходимых для их описания, представляется актуальной. По аналогии с программами фон-неймановских машин универсальность нейросетевой вычислительной среды обеспечивается за счет размещения нейросетевых пакетных программ в блоках памяти многофункциональной регулярной вычислительной структуры (МРВС).
Отмечается, что компания Фудзицу принимает активное участие в исследованиях и разработке технологии Grid-вычислений. И если первоначально это участие носило научный характер, то затем, по мере становления этой технологии, компанией был разработан ряд проектов по применению Grid-вычислений в конкретных прикладных задачах управления бизнесом. Большой вклад был внесен в стандартизацию технологии Grib-вычислений, важность которой определяется становлением Grid-вычислений как технологии Интернета. Описываются результаты ряда научных проектов с участием Фудзицу и области, где полученные результаты найдут наилучшее применение.
Ассоциативная кэш-память для параллельной-конвейерной компьютерной системы использует раздельные структуры очередей, предназначенных для запросов на выборку из центр. памяти и запросов на сохранение, генерируемых центр. процессорным блоком. Блок доступа к памяти, подключенный между системой кэш-памяти и центр. процессорным блоком, выбирает новый запрос, который должна обрабатывать основная память из начала очереди на выборку и очереди на сохранение. Запросу на выборку отдается предпочтение, кроме тех случаев, когда часть памяти, предназначенная для обработки запросов выборки, занята обработкой предыдущего запроса.
Проанализирован ряд проблем, стоящих перед современной вычислительной химией, и показано, как нейросетевые алгоритмы и аппаратное обеспечение м. б. применены для их решения. Основное внимание уделено перспективам применения нейронных сетей в хим. информатике, молекулярном моделировании (в молекулярном дизайне, молекулярной механике и молекулярной динамике), а также для проведения квантовохим. вычислений по методу Хартри-Фока. По каждому из этих направлений предложены с разной степенью детализации возможные нейросетевые решения.
Сформулированы основные проблемы и концепции метакомпьютинга, реализующего распределенные вычисления при помощи географически рассредоточенных ЭВМ и обеспечивающего связь вычислительных ресурсов при помощи ПО. Отмечены различия между распределенными вычислениями и метакомпьютингом, которые заключаются в том, что в системе распределенных вычислений большинство ПК или рабочих станций связаны между собой, в то время как в метакомпьютинге должны быть связаны мощные системы. При этом метакомпьютер рассматривается как кластер ЭВМ. Разработана новая библиотека коммуникаций, позволяющая преодолевать трудности в распределенных вычислениях.
Сегодня перечень программируемых микросхем очень широк. Это не только традиционная флэш-память с параллельным и последовательным доступом информации (как, например, BIOS компьютера), но еще и микроконтроллеры в различных устройствах, хранящие команды и данные, и микросхемы программируемой логики и т. д. В результате, как ответ на потребность в использовании программированных микросхем (даже в непрофессиональных целях), рынок сегодня наполняется большим количеством программаторов от различных производителей, причем такие устройства становятся все более доступными. Существуют недорогие и надежные устройства с широкими функциональными возможностями, которые работают под управлением ПК с операционной системой Windows и имеют дружественный, интуитивно понятный интерфейс...
Обсуждаются преимущества и недостатки универсальной и специализированной вычислительной архитектуры для решения конкретной задачи с позиции их производительности. Показывается, что в ряде случаев наиболее эффективно использование гибридной архитектуры, в которой универсальный процессор высокой производительности соединен с одним или несколькими специализированными устройствами. Рассматривается проблема конфигурирования гибридной системы, инструментом решения которой является моделирование ее производительности. Предлагается модель оценки гибридной архитектуры, состоящей из параллельного мультипроцессора и нескольких устройств астрофизических исследований GRAPE.
Grid-вычисления предлагают вычислительные мощности, которые позволяют решать проблемы мирового масштаба, типа надежного предсказания землетрясений, глобального потепления и т. п. Однако такие возможности определяются не только компьютерными мощностями и эффективностью организации гетерогенных вычислительных ресурсов, но и также и данными, которые при решении подобных задач представляют собой очень большие объемы гетерогенных, распределенных данных, хранимых в разнообразных системах. Предлагается один подход к построению информационной инфраструктуры Grid-вычислений, базирующейся на сервис-ориентированной архитектуре. Описывается реализация такой инфраструктуры в IBM.
Надежность распределенных вычислительных систем (DCS), состоящих из процессорных элементов (PE), устройств памяти, файлов данных и программ, обычно зависит от надежности их каналов связи и узлов, а также от распределения их ресурсов, таких как программы и файлы данных. Существует множество алгоритмов для оценки надежности распределенных ВС, однако они применимы гл. обр. к распределенным ВС с совершенными узлами. Но в реальной ситуации совершенные узлы, также как и связи, практически не существуют. Поэтому было предложено 2 новых алгоритма для вычисления надежности распределенной вычислительной системы с несовершенными узлами, описание которых представлено в данной работе. Первый алгоритм, включающий 2 цикла вычислений, построен на базе символического подхода...