Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 445
Статья научная
Основным фактором, ограничивающим производительность большинства приложений для высокопроизводительных вычислительных систем, является недостаточная пропускная способность памяти, а не недостаточная вычислительная мощность. Программными методами преодоления этого недостатка являются блочные методы, локализующие обращения в пределах быстрой памяти на процессорном кристалле, и «программная конвейеризация» по организации вычислений в виде цепочек арифметических команд между командами обращения к памяти. На примере программ 2D и 3D Stencil показано, что использование «программной конвейеризации» в разрабатываемом векторном процессоре с архитектурой управления потоком данных позволяет достичь значительно более высокой производительности по сравнению с лучшими процессорами традиционной архитектуры.
Бесплатно
Нейросетевая классификация видеороликов по малому числу кадров
Статья научная
В статье предложен метод нейросетевой классификации коротких видеороликов. Задача классификации рассматривается с точки зрения уменьшения числа требуемых операций для категоризации видеороликов. Предлагаемое решение заключается в использовании небольшого числа кадров (не более 10) для выполнения классификации при помощи самой лёгкой нейросетевой архитектуры семейства моделей ResNet. В ходе исследования создан собственный набор данных для обучения, состоящий из трёх классов: «animals», «cars» и «people». В результате получена точность классификации, равная 79%, а также сформирована база данных классифицируемых видеороликов и разработано приложение с элементами GUI для взаимодействия с классификатором и просмотра результатов.
Бесплатно
Нейросетевая система защиты информации вычислительных комплексов
Ред. заметка
Работа посвящена нейросетевой системе защиты вычислительных комплексов от сетевых атак. Предложены методика защиты информации с использованием нейросетевого подхода, алгоритм анализа сетевого трафика. Представлены результаты тестирования программного обеспечения системы защиты вычислительных комплексов от сетевых атак.
Бесплатно
Нейросетевая система контроля датчиков углов ориентации и дальности космического аппарата
Статья научная
Описана нейросетевая технология решения задачи контроля датчиков положения космического аппарата. Рассмотрены общие вопросы организации мониторинга и обработки потоков информации, включая приближение и интерполирование экспериментальных данных. Приведены результаты решения задач обработки информационных потоков с использованием кластерного вычислителя. Дана оценка необходимого уровня производительности программноаппаратного комплекса.
Бесплатно
Нейросетевая технология обнаружения сетевых атак на информационные ресурсы
Статья научная
Статья описывает нейросетевой подход, сочетающий быстроту обработки сетевого трафика за счет сжатия признаков и высокую точность классификации сетевых атак. Приведены результаты экспериментальных исследований.
Бесплатно
Статья научная
Предлагаются методы нелокального улучшения в классе полиномиальных по состоянию задач оптимального управления с терминальными ограничениями. Эти методы имеют возможность улучшения управлений, удовлетворяющих принципу максимума и не содержат процедуру варьирования управлений.
Бесплатно
Нелокальное улучшение управлений нелинейными дискретными системами
Статья научная
Статья посвящена подходу к нелокальному улучшению в общих нелинейных задачах оптимального управления для дискретных систем на основе фундаментальной теории В.Ф. Кротова и фазовой регуляризации (термин В.А. Срочко). Сформулированы достаточные условия нелокального улучшения, в том числе в регуляризованной форме. Представлены алгоритмы улучшения, использующие специальные дискретноалгебраические краевые задачи с максимизирующим и проекционным отображениями для функции Гамильтона, а также алгоритм, строящий последовательность приближений в пространстве управлений. Приведены примеры улучшения «обычных» процессов и процесса, удовлетворяющего дискретному принципу максимума.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена задача оптимального управления, математические модели которых задаются нелинейными стохастическими дифференциальными уравнениями Ито с запаздывающим аргументом и диффузными компонентами, позволяющими учитывать действующие на систему случайные возмущения непрерывной природы.В предположении выпуклости области допустимого управления получено линеаризованное необходимое условие оптимальности. Исследован квазиособый случай. Описаны общие необходимые условия оптимальности квазиособых управлений. Рассмотрены частные случаи.
Бесплатно
Непарадоксальное логическое следование и проблема решения мл-уравнений
Статья научная
Рассматривается #𝑃 -полная задача вычиcления всех выполняющих подстановок для логического уравнения (𝑥1, 𝑥2,..., ) = 1. Предлагается новый способ ее решения за счет приведения к задаче вычисления такого множества 𝑈, что = (𝑋1, 𝑋2,..., ). Здесь (𝑋1, 𝑋2,..., ) — формула алгебры множеств, изоморфная (𝑥1, 𝑥2,..., ), и — заранее известные множества. Переменные в логическом уравнении являются характеристическими функциями для множеств из второго равенства, которое названо МЛ-уравнением
Бесплатно
Статья обзорная
Дан обзор современного состояния GPGPU с ориентацией их применения на традиционные задачи HPC (и в меньшей степени ИИ). К базовым GPGPU в обзоре отнесены Nvidia V100 и A100. В качестве GPGPU нового поколения рассмотрены Nvidia H100, AMD MI100 и MI200, Intel Ponte Vecchio (Data Center GPU Max), а также BR100 от Biren Technology. Проанализированы и сопоставлены микроархитектура и аппаратные показатели этих GPGPU, важные для задач HPC и ИИ, а также важнейших дополнительных аппаратных средств для построения вычислительных систем с применением GPGPU - центральных процессоров, специализированных для работы с GPGPU нового поколения, и межсоединений. Дается краткая информация об использующих их серверах, в том числе multi-GPU, и новых применяющих эти GPGPU суперкомпьютерах, где были получены данные о достигаемой производительности при работе с GPGPU. Кратко рассмотрены SDK фирм-производителей GPGPU и программные средства других фирм, включая математические библиотеки. Приводятся примеры, демонстрирующие важные для достижения максимальной производительности средства широко используемых моделей программирования, способствующие при этом непереносимости программных кодов на другие модели GPGPU. Особое внимание обращено на возможности применения тензорных ядер и их аналогов в современных GPGPU разных фирм. Это относится и к расчетам с пониженной (относительно стандартного для HPC формата FP64) и смешанной точностью, актуальным вследствие резкого роста достигаемой производительности при их использовании в тензорных ядрах GPGPU. Анализируются данные о достигаемой ими реальной производительности в тестах и приложениях для HPC и ИИ. Вкратце рассматривается и применение в GPGPU современных библиотек пакетной линейной алгебры, в том числе для HPC-приложений.
Бесплатно
Новые решения без кручения 2-мерных уравнений газовой динамики
Статья научная
В настоящей работе получены новые решения без кручения системы уравнений адиабатического движения политропного газа в пространстве $^2$.
Бесплатно
Новый метод решения CFD задач на кластерных ЭВМ петафлопсной производительности
Статья научная
Описывается новый метод решения CFD задач на кластерных ЭВМ петафлопсной производительности. Метод обладает высокой эффективностью и позволяет достигать значительного быстродействия за счет прямой реализации. Продемонстрирована масштабируемость, близкая к идеальной.
Бесплатно
Ноябрь 2022: состояние и перспективы развития суперкомпьютерной отрасли в мире и в России
Статья научная
Статья посвящена анализу современного состояния суперкомпьютерной отрасли в мире и в России и перспектив ее развития. По методическому подходу и инструментарию данная статья является продолжением серии подобных аналитических обзоров авторов. Новизна данной работы не только в актуализации сведений с учетом последних редакций списка Top500, но и в акценте на следующее: мировая суперкомпьютерная отрасль переживает радикальную перестройку - переход от «петафлопсной эпохи» к «эксафлопсной эпохе». России с некоторым запаздыванием предстоит сделать такой же переход. Поэтому важно понимать технологические тренды и особенности решений для самых мощных систем в мире за последние годы. На это обстоятельство в работе обращается особое внимание и такой акцент при анализе трендов является одной из побудительных целей данной работы.
Бесплатно
Статья научная
В статье в наглядной форме изложены ограничения, накладываемые на управление космическими аппаратами на этапе сближения. Даны рекомендации по эффективному управлению. Описаны маневры зависания.
Бесплатно
О двух видах текстовых временных координат
Ред. заметка
В статье предложена систематизация текстовых выражений, которые в рамках задачи автоматического извлечения темпоральной информации из текста принято рассматривать в качестве временных координат событий. Выделены два типа показателей времени, различающихся способом референции к временным сущностям. Исследована специфика нормализации (определения абсолютного значения) выражений каждого типа
Бесплатно
О декомпозиции метода построения энкодера языковой модели
Статья научная
Энкодер в составе языковой модели является механизмом преобразования текстовой информации в эффективное числовое представление, пригодное для решения широкого круга задач обработки текста при помощи нейросетевых методов. В данной статье предложен способ декомпозиции процесса обучения языкового энкодера. Рассматриваются вопросы целесообразности такой декомпозиции с точки зрения снижения вычислительных затрат, контроля качества на промежуточных стадиях обучения, обеспечения интерпретируемости результатов каждой стадии. Приводятся оценки качества энкодера.
Бесплатно
О длинных атаках на пинг-понг протоколы
Статья научная
Ранее автором было показано, что криптографические пингпонг протоколы в модели угрозы Долева–Яо можно верифицировать посредством моделирования в префиксных грамматиках. В статье рассматриваются примеры атак на пинг-понг протоколы, которые удовлетворяют верхней оценке на длину пути, порожденного модельной префиксной грамматикой, приведенной в предыдущих работах автора
Бесплатно
О зависимых типах и интуиционизме в программировании математики
Статья научная
Обсуждается практическая возможность доказуемого программирования математики на основе подхода конструктивизма и применения языка с зависимыми типами (dependent types, proof carrying code). Принципы конструктивизма и доказуемого программирования объясняются на примерах. Рассмотрение опирается на опыт реализации на языке \textsys{Agda} небольшой библиотеки вычислительной алгебры, включающей арифметику области остатков $R/(b)$ для евклидова кольца $R$.
Бесплатно
О комплексном подходе к разрешению реляционно-аппозитивных неоднозначностей
Статья научная
В статье предложен метод разрешения одного частотного типа синтактико-семантической неоднозначности, предназначенный для использования в рамках задачи извлечения информации. Подход комбинирует различные способы снятия неоднозначностей в пределах предложения с выходом в дискурсивный контекст.
Бесплатно
Статья научная
В статье изложены результаты применения метода когнитивной графики к приближенному решению задачи расчета параметров внеатмосферного участка траектории спуска в атмосферы планет с орбит их искусственных спутников. Дана графическая форма представления общего решения этой задачи на примере спуска в атмосферу Земли.
Бесплатно
