Moroz D. Development of modern modular multiprocessor computing systems for automated control of complex technologies

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U101311

Applicant for

Specialization

  • 122 - Комп’ютерні науки

26-10-2023

Specialized Academic Board

ДФ 08.080.023

Dnipro University of Technology

Essay

Dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy in the specialty 122 "Computer Sciencу" (12 – Information Technology). – NTU "Dniprovska Polytechnic," Dnipro, 2023. The work is devoted to improving the architecture and increasing the efficiency of modular multiprocessor computing systems by multidimensional aggregation of network interface channels adapted for the studied class of tasks and introducing parameters’ automated control of modern complex technological systems based on them. Today, the practice raises all kinds of problems, and the complete solution in most cases is only possible due to the application of multiprocessor computing systems. Therefore, there is a problem with modeling the multiprocessor modular computer systems architecture to solve a wide range of applied problems. It is clear, and otherwise, an effective way of working out actual applied problems was found by high-performance modular systems. Thus, the topic of designing cluster multiprocessor systems is currently relevant and interesting and is at the stage of active development. At the same time, one of the main features of such technology’s application is to increase the speed and efficiency of computations. The high efficiency of computations allows for solving multidimensional problems requiring a large amount of processor time. Speed of action allows for effectively managing technological processes or, in general, creating prerequisites for developing new promising technological processes. The research object is information processes in the formation, transmission, processing, and presentation of data in multiprocessor computer systems. The research subject is methods, means, and approaches for improving the architecture of modular multiprocessor computing systems, researching their effectiveness, and automated control of technological process parameters. Research methods: in the course of solving the problems set in the dissertation work, the basic provisions of the theory of computing systems, the theory of parallel computing, the theory of high-performance computing, the theory of building operating systems, the basic provisions of linear algebra, the theory of graphs, the theory of ordinary differential equations and partial differential equations, the theory difference schemes, basic methods of mathematical analysis, and basic principles of the theory of numerical modeling of heat and mass transfer processes.

Research papers

Moroz, D. M. Implementation of system software of multiprocessor computing systems for solving applied tasks. Актуальні напрями розвитку технічного та виробничого потенціалу національної економіки : монографія / G. G. Shvachych, D. M. Moroz. – Дніпро: 2021. – C. 111–136.

Патент №143971 Україна МПК C21D 1/26 (2006.01) Установка для інтенсифікації сфероїдизуючого відпалювання сталі / Іващенко В. П., Швачич Г. Г., Соболенко М.О., Гуль Ю.П., Соболенко О.В., Кокашинська Г.В., Мороз Д. М. №u202000940; заявл. 14.02.2020; опубл. 25.08.2020, Бюл. № 16.

Shvachych G., Pobochii I., Khokhlova T., Kholod A., Moroz D. Multiprocessor Computing based Parallel Structures of Mathematical Models of Tridiagonal Systems. 5th International Conference on Inventive Computation Technologies. 2020. P. 1031–1035. Shvachych G., Pobochii I., Khokhlova T., Kholod A., Moroz D. Multiprocessor Computing based Parallel Structures of Mathematical Models of Tridiagonal Systems. 5th International Conference on Inventive Computation Technologies. 2020. P. 1031–1035.

Shvachych G., Moroz B., Martynenko A., Hulina I., Busygin V., Moroz D. Model of Speed Spheroidization of Metals and Alloys Based on Multiprocessor Computing Complexes. Machine Learning for Predictive Analysis. Networks and Systems. Springer. 2020. P. 33 –41.

Moroz. D. Research of the influence of a network interface on the efficiency of modular multiprocessor systems. Fundamental and applied research in the modern world : Abstracts of VIII International Scientific and Practical Conference. Boston, USA. 2021. P. 162–171.

Moroz. D. Research of energy efficiency of processors and network interface of multiprocessor computing systems. World science problems, prospects and innovations : VII International Scientific and Practical Conference. Toronto, Canada. 2021. P. 108–118.

Shvachych G., Pobochij I., Sazonova M., Bilyi O., Moroz D. Intelligent decision support system. International Academy Journal Web of Scholar. 2021. № 2 (52). P. 1–9.

Shvachych G., Vozna N., Ivashchenko O., Bilyi O., Moroz D. Method of lines in distributed problems of experimental data processing. International Academy Journal Web of Scholar. 2021. № 2(52). P. 1–7.

Moroz D. Numerical-analytical method for distributed modelling of applied tasks. Science and education : Proceedings of VII International Scientific and Practical Conference. Kyoto, Japan. 2021. P. 128–136.

Moroz D. Research of the influence of a network interface on the efficiency of modular multiprocessor systems. System technologies. Dnipro. 2021. № 3 (134). P. 56–66

Мороз Д. М. Моделирование максимально параллельных структур алгоритмов решения тепловых задач. Сучасні проблеми металургії. Дніпро. 2021. № 24. С. 98–109.

Shvachych G., Vozna N., Ivashchenko O., Bilyi O., Moroz D. Efficient algorithms for parallelizing tridiagonal systems of equations. System technologies. Dnipro. 2021. № 5 (136). P. 110–119

Shvachych G., Mamuzić I., Tsvykh V., Khуlko M., Sashchuk H., Timchenko O., Ivaschenko O., Moroz D. Some complex intensification features of spheroidizing annealing of low carbon steel. Metalurgija. 2022. № 61 (2). P. 344–346

Moroz. D. Aggregation arrangement features of network interface channels in multiprocessor computing systems. System technologies. Dnipro. 2022. № 2 (139). P. 111–121

Moroz. D. Performance evaluations research of multiprocessor system in the problem of heat treatment of metal products. Modern problems of metallurgy. Dnipro. 2022. № 25. P. 136–149

Moroz D. M. Module high-efficiency multiprocessor system with multidimensional aggregating of channels of network interface. Radio electronics, informatics, management. Zaporizhzhia. № 3. 2022. P. 133–143.

Moroz D. M. Network features study of the communication interface of multiprocessor modular systems. Computer systems and information technologies. Khmelnytskyi. № 3. 2022. P. 82–90.

Shvachych G., Shcherbyna P., Moroz D. Aggregation of computing channels based on the Nvidia Cuda platform for control modes of components of technological systems. Information Technology: Computer Science, Software Engineering and Cyber Security. 2022. № 2. P. 85 – 92

Мороз Д. М. Особливості використання багатоядерних процесорів у багатопроцесорних обчислювальних системах. Стратегія якості в промисловості і освіті : Матеріали XVІ міжнародної конференції. м. Варна, 2–5 червня 2021 р. Варна, Болгарія. С. 278–281.

Ivashchenko V., Shvachych G., Udovyk I., Moroz D., Mamuzić I. On the problem of the efficiency of computations of multiprocessor systems when solving applied problems. Metallurgy and related tropics : Proceedings of 15th international symposium of Croatian metallurgical society. Zagreb, 22–23 March 2022. Zagreb, Croatia

Shvachych G., Udovyk I., Moroz D., Mamuzić I. Research of the efficiency of multiprocessor systems taking into account the infl uence of the network interface. Metallurgy and related tropics : Proceedings of 15th international symposium of Croatian metallurgical society. Zagreb, 22–23 March 2022. Zagreb, Croatia

Shvachych G., Moroz D., Mamuzić I. Maximum parallel algorithms for solving applied problems. Metallurgy and related tropics : Proceedings of 15th international symposium of Croatian metallurgical society. Zagreb, 22–23 March 2022. Zagreb, Croatia

Moroz D., Mamuzić I. Parallel numerical-analytical algorithms with continuous time. Metallurgy and related tropics : Proceedings of 15th international symposium of Croatian metallurgical society. Zagreb, 22–23 March 2022. Zagreb, Croatia.

Moroz D., Mamuzić I. Maximally parallel forms of mathematical models with a tridiagonal structure. Metallurgy and related tropics : Proceedings of 15th international symposium of Croatian metallurgical society. Zagreb, 22–23 March 2022. Zagreb, Croatia.

Shvachych G. G., Shcherbyna P. A., Moroz D. M. Untersuchung der netzwerkeigenschaften der kommunikationsschnittstelle von multipressor-systemen. Інформаційні проблеми комп’ютерних систем, юриспруденції, енергетики, моделювання та управління : Матеріали проблемно-наукової міжгалузевої конференції. м. Надвірна. 2022. С. 65–74.

Мороз Д. М. Модель паралельних обчислень з безперервним часом. Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні : Матеріали міжнародної науково-технічної конференції, м. Дніпро, 16–18 березня 2021 р. Дніпро. С. 305–309.

проєктами. Перспективи розвитку проєктного та нейроменеджменту, інформаційних технологій управління,технологій створення та використання об’єктів права інтелектуальної власності : Збірник наукових праць за матеріалами ІV міжнародної науково-практичної інтернет-конференції. м. Дніпро, 24–25 березня 2022 р. Дніпро. С. 110–115.

Moroz D. Research of multichannel modes of the network interface of modular computing systems. Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні : Матеріали міжнародної науково-технічної конференції. м. Дніпро, 18 травня 2022 р. Дніпро. С. 271–274.

Moroz. D. Research the efficiency of a modular multiprocessor computing system. Youth and science. Practice of innovative search : Proccedings of ІІ All-Ukrainian Conference of Young Scientists. Dnipro, 17 December 2020. Dnipro. P. 299–303.

Швачич Г.Г., Мороз Д.М. Аналіз розвитку архітектур сучасних багатопроцесорних систем. Людина і космос : Збірник тез XXIII міжнародної науково-практичної конференції. м. Дніпро, 14–16 квітня 2021 р. Дніпро. С. 52.

Moroz. D. Some aspects of network interface link aggregation in multiprocessor systems. Молода академія 2022 : Збірник тез доповідей Всеукраїнської науково-технічної конференції студентів і молодих учених. м. Дніпро, 19–20 травня 2022 р. Дніпро. № 2. С. 69.

Moroz. D. Investigation of multiprocessor system efficiency estimates when solving application problems. Молода академія 2022 : Збірник тез доповідей Всеукраїнської науково-технічної конференції студентів і молодих учених. м. Дніпро, 19–20 травня 2022 р. Дніпро. № 2. С. 70.

Shvachych G., Shcherbyna P., Moroz D. Study of the influence of network characteristics of a multiprocessor system on assessments of its efficiency. Актуальні питання розвитку інформаційних технологій: тези доповідей IV Всеукраїнської конференції молодих учених (Маріуполь, 24 листопада 2022 р.)/ ДВНЗ «ПДТУ». – Дніпро-Маріуполь: ПДТУ, 2022. – 81 C. 64 – 66.

Files

Similar theses