НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Система имитационного моделирования динамических автоматных сетей

Выпуск № 3 (72) Июль - Сентябрь 2018
Авторы:

Царев Игорь Владимирович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2018-3-107-120
Аннотация

Данная работа посвящена отдельным аспектам создания программной системы имитационного моделирования сложных вычислительных систем с сетевой структурой, основанных на модели параллельных вычислений, известной как «динамические автоматные сети». В число таких систем входят мультипроцессоры и суперкомпьютеры с динамической архитектурой. Система имитационного моделирования динамических автоматных сетей позволяет на этапе разработки исследовать работоспособность структуры таких систем, а также структур, функций и алгоритмов работы отдельных компонентов системы, осуществлять исследование проектируемой системы с целью доказательства ее работоспособности, а также оценки основных характеристик системы. В результате данной работы разработана структура системы имитационного моделирования, предложен неалгоритмический язык для описания моделируемых систем и решаемых на них задач, транслятор для преобразования описания системы во внутреннее представление, используемое в качестве входной информации как для программы имитационного моделирования, так и для реальной разрабатываемой аппаратуры. Разработаны алгоритмы работы транслятора, позволяющие осуществлять настройку транслятора на конкретную версию языка с возможностью изменения синтаксиса и семантики языка. Разработаны основные алгоритмы и структуры данных системы моделирования. Отмечены основные проблемы создания такой системы имитационного моделирования и определены возможные способы решения этих проблем. Практическая значимость предложенных решений состоит в возможности исследования работоспособности и характеристик сложных вычислительных систем с сетевой структурой, создаваемых на основе динамических автоматных сетей. Разработанная система имитационного моделирования позволяет определить работоспособность проектируемой системы и оценить ее основные характеристики. 


Ключевые слова: динамические автоматные сети, автотрансформация, параллельные вычисления, суперкомпьютеры с динамической архитектурой, имитационное моделирование, неалгоритмические языки программирования, трансляторы, алгоритмы моделирования автоматных сетей

Список литературы

1. Митропольский Ю.И. Новые концепции построения вычислительных суперсистем // Труды Физико-технологического института. – 2016. – Т. 25. – С. 22–37.



2. Каляев А.В. Многопроцессорные системы с программируемой архитектурой. – М.: Радио и связь, 1984. – 240 с.



3. Каляев И.А., Левин И.И. Многопроцессорные вычислительные структуры с динамически реконфигурируемой архитектурой на основе ПЛИС // Сборник научных трудов ИТМиВТ. – М., 2008. – Вып. 1: Материалы конференции «Перспективы развития высокопроизводительных архитектур. История, современность и будущее отечественного компьютеростроения». – С. 44–45.



4. Neuman J. von. Theory of self-reproducing automata. – Urbana; London: University of Illinois Press, 1966. – 403 p.



5. Ulam S.M. Random processes and transformations // Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Cambridge, 1950. – Providence, 1952. – Vol. 2. – P. 264–275.



6. Барзинь Ю.М. Проблема универсальности растущих автоматов // Доклады АН СССР. – 1964. – Т. 57, № 3. – С. 542–545.



7. Торгашев В.А. Автоматные сети и компьютеры: история развития и современное состояние // История информатики и кибернетики в Санкт-Петербурге (Ленинграде). – СПб.: Наука, 2012. – Вып. 3. – С. 46–66.



8. Торгашев В.А. Динамические автоматные сети // Труды СПИИРАН. – 2013. – Вып. 4 (27). – С. 23–34.



9. Торгашев В.А., Царев И.В. Средства организации параллельных вычислений и программирования в мультипроцессорах с динамической архитектурой // Программирование. – 2001. – № 4. – С. 53–68.



10. Торгашев В.А., Царев И.В. Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы // Искусственный интеллект. – 2009. – № 3. – С. 251–257.



11. Торгашев В.А., Царев И.В. Суперкомпьютерные технологии на базе динамических автоматных сетей // Суперкомпьютерные технологии: разработка, программирование, применение» (СКТ-2010): материалы Международной научно-технической конференции. – Таганрог, 2010. – Т. 1. – С. 161–165.



12. Торгашев В.А., Царев И.В. Динамические автоматные сети как модель параллельных вычислений в мультипроцессорах с динамической архитектурой // Вестник компьютерных и информационных технологий. – 2009. – № 3. – С. 11–20.



13. Торгашев В.А., Царев И.В. Технологии решения сложных задач на основе динамических автоматных сетей // Информационно-управляющие системы. – 2015. – № 6. – С. 57–65.



14. Царев И.В. ЯРД – язык сетевого программирования в распределенных вычислительных системах с динамической архитектурой // Искусственный интеллект. – 2008. – № 3. – С. 761–770.



15. Торгашев В.А., Царев И.В. Реализация суперкомпьютеров с динамической архитектурой на современной элементной базе // Информационно-управляющие системы. – 2016. – № 6. – С. 74–84.



16. Earley J. An efficient context-free parsing algorithm // Communications of the ACM. – 1970. – Vol. 13, N 2. – P. 94–102.

Для цитирования:

Царев И.В. Система имитационного моделирования динамических автоматных сетей // Научный вестник НГТУ. – 2018. – № 3 (72). – С. 107–120. – doi: 10.17212/1814-1196-2018-3-107-120.

 

For citation:

Tsarev I.V. Sistema imitatsionnogo modelirovaniya dinamicheskikh avtomatnykh setei [A system for simulation modeling of dynamic automata networks]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo
tekhnicheskogo universiteta – Science bulletin of the Novosibirsk state technical university
, 2018, no. 3 (72), pp. 107–120. doi: 10.17212/1814-1196-2018-3-107-120.

Просмотров: 71