Статьи журнала - Программные системы: теория и приложения
Все статьи: 433
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
О некоторых возможностях локальных вычислений в теории систем и базах данных
Ред. заметка
Применительно к задачам суперкомпьютинга и сверхбольших баз данных рассматривается абстрактная топологическая концепция локальных систем и прямоточной организации вычислений при декомпозиции локальных систем. Она иллюстрируется на примерах и устанавливаются базовые результаты. Устанавливается тесная взаимосвязь абстрактного понятия локальности с конкретным понятием робастности и заодно принципиальные их отличия. Работа предполагается первой в серии работ, посвящённых методам организации вычислений над локальными системами
Бесплатно
О подходе к отождествлению сущностей в рамках задачи извлечения информации из текстов
Статья научная
В статье описан метод отождествления текстовых упоминаний лиц, опирающийся на предметные знания в форме онтологии. В основе лежит понятие референциальной совместимости, определяемой как концептуальная совместимость при условии непротиворечивости индивидных признаков. Приводятся результаты экспериментальных исследований метода.
Бесплатно
О поиске новых методов и форм решения уравнения Ламберта–Эйлера
Статья научная
В статье рассмотрены возможности употребления в качестве независимой переменной в итерационных расчетах параметров орбитальных движений истинной аномалии и эксцентриситета орбиты. Разработаны аналитические формы однозначных решений уравнения Ламберта–Эйлера в функции этих переменных для эллиптических и для всех типов орбит.
Бесплатно
О пополнении группоида до программной алгебры
Статья научная
Задача вложения конечного группоида в конечную программную алгебру имеет прикладное значение для преобразования алгоритма в форму, пригодную для вычисления на алгебраическом процессоре. Она была поставлена и решена Н. Н. Непейводой для полугрупп, затем им же было построено вложение группоида в бесконечную программную алгебру. В данной работе строится вложение конечного группоида в конечную программную алгебру, что завершает решение указанной задачи.
Бесплатно
О практических преобразованиях вырожденных задач оптимального управления
Статья научная
Рассматривается схема применения параметризованной модели управления для преобразования системы с неограниченными управляющими воздействиями к новой модели, регулярной с точки зрения применения известных общих методов оптимального управления. Заданный временной отрезок разбивается на конечное число элементарных, и рассматривается семейство таких преобразований, из которых выбирается конкретное для каждого элементарного отрезка. В результате получается управляемая система, в определенном смысле эквивалентная исходной, с которой можно оперировать как с обычной. При этом ее решение в исходном классе реализуется как импульсный режим.
Бесплатно
О представлении действительных чисел
Статья научная
Поставлена проблема представления численных данных в параллельной системе, в том числе ориентированной на обработку информации без промежуточного запоминания результатов. Проанализированы с конструктивной точки зрения позиционные системы счисления без перекрытия цифр (традиционные) и 5 перекрытием (введены в данной работе). Подробно разбирается проблема представления действительных чисел произвольной точности для целей параллельного выполнения операции сложения и гарантированной точности вычислений.
Бесплатно
О проблеме организации кластеров мультиклиентских баз данных
Статья научная
Переход к парадигме SaaS несет как множество преимуществ конечным пользователям, так и множество проблем разработчикам программного обеспечения. Одной из таких проблем является организация хранилища данных, которое могло бы удовлетворить нужды клиентов компаниипровайдера услуг, обеспечив при этом достаточно простой прикладной интерфейс для разработчиков, а также предоставить широкие возможности для администрирования и масштабирования. В данной работе проводится краткий анализ существующих проблем в области организации облачных систем хранения данных, основанных на реляционной модели, а также предлагается концепция кластера РСУБД, предназначенного для обслуживания приложений с мультиклиентской архитектурой.
Бесплатно
О процессах управления в системах взаимодействующих спинов
Статья научная
Модель управляемой квантовой системы взаимодействующих спинов на основе уравнения Шредингера, содержащего линейное неограниченное управление, преобразуется по известной из теории вырожденных задач схеме к производной системе, эквивалентной исходной, но регулярной и симметричной, что открывает новые возможности исследования для различных частных случаев. Рассматривается характерный случай, когда управляющее воздействие распространяется на все спины равномерно. В этом случае производная система становится обычным уравнением Шредингера с импульсным управлением лишь на границах временного отрезка. Предлагается эффективный алгоритм оптимизации управления.
Бесплатно
