Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2012 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

41. Распределение ресурсов в информационной системе дистанционной поддержки образовательного процесса [№3 за 2012 год]
Авторы: Болодурина И.П., Парфёнов Д.И., Решетников В.Н.
Просмотров: 8547
спутниковых информационных технологий в системах дистанционного обучения. При этом актуальна задача иссле-дования эффективных методов управления производительностью и оптимизации использования программных и ап-паратных ресурсов. Целью исследования является оптимизация распределения ресурсов среди уязвимых с точки зрения временных задержек и скорости обработки запросов внешних (по отношению к системе) пользователей. Это связано с распро-страненностью интернет-ориентированной архитектуры клиентских приложений. При лавинообразном росте коли-чества запросов информационные системы испытывают недостаток в потребляемых ресурсах, поэтому важным яв-ляются грамотное управление обслуживанием поступающих заявок и минимизация отказов в обслуживании, насту-пающих в зависимости от объема выделенных для работы системы ресурсов. Большое количество одновременных обращений служит причиной дисбаланса рабочего трафика, что негативно сказывается на буферах маршрутизируещего оборудования и ведет к превышению критических объемов ресурсов серверов. В рамках представленного исследования построена многоуровневая модель системы дистанционного обучения, проанализированы характеристики и приведен алгоритм для повышения эффективности использования имеющихся ресурсов с целью улучшения качества предоставления услуг в распределенных информационных системах дистан-ционного обучения. Эффективность алгоритма выбора и расстановки приоритета обслуживания входящего потока заявок подтверждена путем проведения сравнительного анализа выходных данных моделирования, она позволяет сократить время отклика системы. Помимо этого, предложенный алгоритм дает возможность максимизировать ко-личество обработанных запросов пользователей в единицу времени.

42. Решение систем полиномиальных уравнений на ЭВМ [№3 за 2012 год]
Автор: Лёзин И.А.
Просмотров: 10049
Предложен ускоренный алгоритм поиска базисов Грёбнера, используемых при решении систем полиномиальных уравнений. Данный алгоритм рассматривает проблему переполнения разрядной сетки и некорректных вычислений при проведении расчетов на ЭВМ. Классический алгоритм Бухбергера и обновленный алгоритм Фужера требуют большего числа шагов, при этом не содержат дополнительных действий по коррекции вычислений чисел с плавающей запятой, что приводит к ошибкам и неверному вычислению корней системы уравнений для иррациональных коэффициентов. Новый алгоритм в несколько раз уменьшает количество операций редукции числа полиномов, не хранит все возможные пары полиномов и не проверяет их на то, что один может быть выражен через другой. Предложенный в статье алгоритм оперирует только тем количеством полиномов, которые в данный момент представляют собой базис. Базис расширяется, если ни один из его полиномов не может быть представлен в виде комбинации других полиномов базиса. В противном случае лишний полином удаляется из базиса, что позволяет избежать чрезмерного разрастания базиса и лишних операций с этим полиномом. Чтобы избежать проблем некорректных вычислений из-за разрядной сетки компьютера, алгоритм предусматривает постпроверку. Если какой-либо полином редуцируется, то исходный полином должен быть представлен комбинацией редуцированного полинома и остальных полиномов базиса. Если значения коэффициентов одинаковых мономов после этого не совпадают, коэффициенты редуцированного полинома требуют коррекции на величину ошибки.

43. Роль стохастического тестирования в функциональной верификации микропроцессоров [№3 за 2012 год]
Автор: Хисамбеев И.Ш.
Просмотров: 10187
С ростом требований к характеристикам современных ИС, в том числе микропроцессоров и систем на кристалле, существенно усложняется их проектирование. Оно превратилось в многоступенчатый процесс, на каждой стадии ко-торого от разработчиков требуется решение все более и более сложных задач. Одной из самых трудоемких из них является функциональная верификация проекта. Задача заключается в установлении соответствия между некоторым уровнем реализации проекта и функциональными требованиями его спецификации. Для проектов ИС современного уровня сложности отсутствует универсальный способ функциональной верификации, однако существует несколько взаимодополняющих подходов к проблеме. Одним из методов, применяемых в НИИСИ РАН при разработке микро-процессоров архитектуры MIPS64, является стохастическое тестирование. В его основе лежит симуляция выполнения тестовых программ на модели микропроцессора. Тесты (тестовые программы) генерируются автоматически по заданному шаблону с параметризованным случайным выбором инструкций тела теста и их аргументов. В данной статье уделяется внимание роли метода стохастического тестирования, области его применения, преимуществам и недостаткам. Функциональная верификация рассматривается как составная часть процесса проектирования ИС. Описываются наиболее известные в мировой практике подходы к верификации и коротко рассматриваются лежащие в их основе идеи. Дается информация о классе методов, основанных на симуляции, и методе стохастического тести-рования. Делаются выводы о преимуществах и недостатках данного метода, иллюстрируемые некоторыми результа-тами его применения в НИИСИ.

44. Самарская школа профессора С.А. Прохорова по прикладному анализу случайных процессов [№3 за 2012 год]
Авторы: Иващенко А.В., Куликовских И.М.
Просмотров: 7445
Описываются основные результаты работы кафедры информационных систем и технологий Самарского госу-дарственного аэрокосмического университета под руководством профессора С.А. Прохорова в области прикладного анализа случайных процессов, временных рядов и потоков событий. Выделена проблема и описаны главные этапы аппроксимативного анализа вероятностных характеристик для произвольной вероятностной характеристики, для корреляционно-спектрального анализа и для взаимного корреляционно-спектрального анализа. Указаны результаты, полученные в ходе исследований в области разработки технологии и ПО автоматизированных систем прикладного анализа случайных процессов, содержащие математическое описание, методы и алгоритмы моделирования случайных процессов, потоков событий и неэквидистантных временных рядов; методы и алгоритмы анализа законов рас-пределения, характеристических функций, корреляционно-спектральных функций, структурных функций; решение задач вторичной обработки временных рядов, включающих идентификацию случайных процессов по виду функцио-нальной характеристики, аппроксимацию законов распределения, характеристических, корреляционных, структурных функций, спектральных плотностей мощности параметрическими моделями, представляющими собой как функции заданного вида, так и ортогональные функции экспоненциального типа. Приведено описание функциональности комплекса автоматизированных систем, позволяющих решать разнообразные прикладные задачи анализа случайных процессов и временных рядов. Даны также примеры реальных задач, при решении которых использовались указанные методы и алгоритмы прикладного анализа случайных процессов: в физике, акустике, океанологии, медицине, машиностроении и в других областях, где необходима обработка случайных процессов с различными ха-рактеристиками.

45. Синхронизация профилей пользователей MS SharePoint Portal Server 2003 с внешним источником данных [№3 за 2012 год]
Автор: Ермаков Д.Г.
Просмотров: 8937
При построении корпоративных порталов одной из важных задач является синхронизация данных, публикуемых на портале, с данными, используемыми другими приложениями и хранимыми в различных форматах средствами различных СУБД. В случае, когда данные на портале могут редактироваться пользователями или сторонними при-ложениями, необходимо организовать их синхронизацию. Когда один из источников данных назначается главным, а другой подчиненным, синхронизация не представляет трудностей. В том случае, когда может потребоваться двуна-правленность, необходимо обеспечить как прямую, так и обратную синхронизацию. В статье рассматриваются решение задачи синхронизации профилей пользователей MS SharePoint Portal Server 2003 (SPS) с внешним источником данных – унаследованной подсистемой отдела кадров и обратная синхронизация этого источника с данными профилей пользователей SPS. Рассмотрены два варианта получения данных из пользовательских профилей: с помощью SQL-запроса и с применением объектной модели SPS. Для организации синхронизации предлагается использовать промежуточный файл в формате XML. Такое решение позволяет заменить источник синхронизируемых данных без существенных изменений в уже имеющемся программном обеспечении. Кроме того, он предоставляет возможность передать данные третьей стороне или получить их от нее. Приводятся примеры скриптов на языке сценариев PowerShell, входящем в стандартную поставку MS Windows, реализующие прямую и обратную синхронизацию. Кроме задачи синхронизации, рассмотренный подход может использоваться для переноса данных при переходе с MS SharePoint на другую платформу.

46. Система планирования для производств с параллельной сборкой изделий [№3 за 2012 год]
Авторы: Сидоренко А.М., Хоботов Е.Н., Мелкишев В.Н.
Просмотров: 10233
Предлагаются идеи и алгоритм построения планов и расписаний работ на уровне предприятий. Рассматривается вычислительная схема алгоритма для построения расписаний работ по обработке комплектующих деталей и сборке из них узлов в механосборочных цехах предприятия, а также структура системы планирования и построения расписаний работ для предприятий, созданная с использованием предлагаемого алгоритма. Для проверки работоспособности предложенных алгоритмов и программного прототипа системы был проведен ряд вычислительных экспериментов, показавших их достаточно высокую эффективность. Создание на основе таких алгоритмов систем планирования и построения расписаний работ для предприятий может значительно повысить эффективность производства.

47. Современные проблемы практического использования мультиагентных систем [№3 за 2012 год]
Авторы: Иноземцев С.В., Дмитриев А.Ю.
Просмотров: 10708
Описываются актуальные проблемы построения и практического использования мультиагентных систем и архи-тектур, с которыми сталкиваются разработчики-программисты при решении практических задач в различных пред-метных областях. На основе современного понимания мультиагентной архитектуры и ее роли в практических при-ложениях обозначены различные точки зрения на мультиагентную платформу и особенности ее использования при построении интеллектуального программного обеспечения. Описано гибридное решение, основанное на комбинации интеллектуальных и классических алгоритмов оптимизации для построения автоматизированных систем управления ресурсами в транспортной логистике. В качестве примера указаны решение MAXOPTRA, которое обеспечивает комплексное управление заказами и флотом транспортно-экспедиционной компании, работающей в сфере грузопас-сажирских перевозок, и результаты комплексной автоматизации процессов планирования перевозок в региональных подразделениях РОСИНКАС. Рассмотрено применение мультиагентных технологий в задачах моделирования на примере задачи управления отелем, при этом проведены параллели между подходами по организации системы управления в транспортной логистике и организации управления службами отеля, что позволило выявить возможности унификации мультиагентных подходов. В результате выделен общий базис для целого ряда бизнес-проблем, ар-хитектурно формализованный в виде мультиагентной платформы: к числу базисных алгоритмов отнесены консоли-дация заказов на ресурсе, «constraint stressing», планирование связанных расписаний нескольких ресурсов.

48. Создание комплекса программ на основе пространственной схемы взаимодействия объектов [№3 за 2012 год]
Авторы: Прохоров С.А., Куликовских И.М.
Просмотров: 10276
Рассматривается возможность создания комплекса программ для анализа данных в рамках систем интеллекту-ального анализа данных «Data Mining» со ступенчатой платформой анализа данных. В связи с этим предлагается новое решение для создания программных продуктов, ориентированных на поэтапную обработку исходной информации, в виде пространственной схемы взаимодействия объектов, которая позволит снизить временные и ресурсные затраты на получение конечного программного продукта. Разработанная пространственная схема построена на основании следующих базовых понятий: пространство функциональных преобразований, пространство функциональных расширений, пространство характеристических расширений; ключ перехода от одного пространства к другому на различных уровнях. На основе разработанной пространственной схемы создана структурная схема комплекса про-грамм для корреляционно-спектрального интеллектуального анализа данных, который, согласно проведенному ана-лизу рынка аналогичных продуктов, является уникальным с точки зрения класса решаемых задач. Математические модели, положенные в основу данного программного продукта, основаны на методе ортогональных разложений функциональных характеристик в ряды Фурье, а для реализации скрытого уровня анализа данных была создана тех-нология аналитической обработки данных, содержанием которой являются организация функционирования и реали-зация созданных механизмов поиска скрытых закономерностей. Применение пространственной схемы взаимодействия объектов позволяет снизить трудоемкость разработки программного обеспечения автоматизированных систем научных исследований, обработки информации и управления и может быть рекомендовано как разработчикам авто-матизированных систем – программистам, так и аналитикам, занимающимся проектированием сложных програм- мных комплексов.

49. Способы повышения эффективности отладки и тестирования многопроцессорных систем [№3 за 2012 год]
Автор: Лавринов Г.А.
Просмотров: 11062
Важнейшей компонентой многопроцессорной вычислительной системы является коммуникационная сеть, или сеть обмена, с помощью которой процессоры соединяются друг с другом или с памятью. Наряду с шинами VME, PCI Express, HyperTransport и другими, для обеспечения межпроцессорного обмена бурно развивается интерфейс RapidIO. При разработке многопроцессорных систем на базе RapidIO отладка и первоначальное тестирование макетных и опытных образцов систем составляют серьезную самостоятельную проблему. Полноразмерное тестирование выполняется под операционными системами (в рассматриваемом случае – Linux и ОС РВ Багет 2.0 и 3.0), однако для успешного запуска операционных систем необходимо обеспечить достаточный уровень работоспособности и ком-муникационной сети, и процессорных узлов. В распоряжении разработчика тестов есть только сама аппаратура и программа ПЗУ, автоматически получающая управление при включении питания и поступлении сигнала RESET. В данной статье предложены два способа тестирования и отладки многопроцессорных систем, реализуемых на базе интерфейса RapidIO, позволяющие обходиться минимумом дополнительной аппаратуры. А также приводятся срав-нение этих способов с точки зрения эффективности применения и этапы построения тестирования на их основе. С помощью диаграмм последовательности UML представлены протокол для реализации встроенной RapidIO-консоли и протокол обмена данными с оконечными устройствами RapidIO для получения информации о результатах тести-рования. Для этих протоколов поясняется использование конкретных типов пакетов RapidIO. Данные способы тес-тирования многопроцессорных систем легли в основу тестирования систем на базе процессорных микросхем 1890ВМ6Я.

50. Тестирование микропроцессоров и их RTL-моделей приложениями пользователя под ОС Linux [№3 за 2012 год]
Автор: Чибисов П.А.
Просмотров: 11182
Рассматриваются методы верификации и тестирования современных микропроцессоров. Особое внимание уде-ляется методу тестирования RTL-моделей (модель на уровне регистровых передач), ПЛИС-прототипов и тестовых кристаллов микропроцессоров реальными пользовательскими приложениями под операционную систему Linux. Описываются взаимосвязь этих объектов и степень применимости обсуждаемой методики к каждому из них в кон-тексте общего плана верификации. Перечисляются достоинства и недостатки метода. Так как скорость выполнения программ на RTL-модели микропроцессора крайне мала, предлагается использовать механизм среза-восстановления состояния модели микропроцессора для разбиения всей последовательности команд загрузки операционной системы на множество подпоследовательностей, которые выполняются параллельно на разных вычислительных устройствах. Наличие огромного количества свободно распространяемых программ с открытым исходным кодом, большинство из которых имеют встроенные автоматизированные механизмы самопроверки, делает возможным выделение запуска приложений под ОС Linux в отдельный подход к тестированию универсальных микропроцессоров. Применение описываемого метода не исключает, а лишь дополняет современный набор методов и средств тестирования и верификации микропроцессоров и их моделей. Многие авторитетные фирмы-разработчики микропроцессоров признают полезность как можно более ранней загрузки какой-либо операционной системы на разрабатываемой RTL-модели. Успешность этой операции зачастую дает разработчикам больше уверенности в правильности уже проделанной работы, чем десятки тысяч прошедших тестов. В статье рассматривается пример репрезентативного тестового набора, позволяющего использовать готовые пакеты программ пользователя, приводятся примеры источ-ников тестовых программ. Кроме того, предложен общий алгоритм действий при нахождении ошибки в микропро-цессоре, даются примеры найденных ошибок в микропроцессоре с архитектурой MIPS64.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая → ►