Ткач М. О. Удосконалення структури та підвищення продуктивності багатопроцесорних систем із застосуванням розподіленої області обчислень

Дисертаційну роботу присвячено виконанню актуального науково-технічного завдання розвитку теоретичних і практичних основ створення високопродуктивних багатопроцесорних обчислювальних систем з розподіленою областю обчислень, побудованих на базі використання сучасних функціональних модулів масового промислового випуску, які забезпечують розв'язування задач, котре потребує значної кількості процесорного часу. Запропоновано концепцію побудови високопродуктивної багатопроцесорної блейд-кластерної системи з розподіленою областю обчислень на основі застосування сучасних комп'ютерних функціональних модулів масового промислового випуску. Розроблено метод дослідження показників продуктивності створеної багатопроцесорної обчислювальної системи з розподіленою областю обчислень. Реалізовано можливість оцінювати продуктивність такої системи через її параметри, що дозволяє встановити для неї доцільність підбору устаткування. Розроблено й досліджено концепцію впливу засобів мережевого інтерфейсу на показники продуктивності багатопроцесорної системи з розподіленою областю обчислень. Проаналізовано основні режими роботи мережевого інтерфейсу в таких системах і виявлено їх вплив на уповільнення обчислень. Такий підхід дозволив окреслити шляхи зниження коефіцієнта уповільнення обчислень у багатопроцесорних системах. Досліджено теоретичні й практичні аспекти перспектив застосування новітніх комунікаційних технологій у багатопроцесорних кластерних системах з розподіленою областю обчислень. Виконано порівняльний аналіз оцінок продуктивності багатопроцесорної кластерної системи при застосуванні різного типу мережевих технологій, що дозволило організувати її функціонування на основі новітніх досягнень у цій сфері. Розроблено й запроваджено основні компоненти технології паралельного конструювання алгоритмів на основі числово-аналітичного підходу. Показано, що запропонований метод передбачає найбільш високий ступінь векторизації обчислень, зумовлює їх максимально паралельну алгоритмічну форму, дозволяє підвищити економічність, продуктивність і швидкодію обчислень. Створено комплекс прикладних програм для розв'язування задач металургійного виробництва. Запропоновано основні принципи візуалізації даних та керування ними, спираючись на які, можна побудувати адекватну картину досліджуваного явища. Ключові слова: паралельні обчислювальні системи, блейд-системи, персональний обчислювальний кластер, топологія, ефективність, уповільнення обчислень, багатовимірні задачі, комутатори, мережеві адаптери, система збереження даних, системи диференціальних рівнянь.