Тютюнник М. І. Паралельні алгоритми комплексного оцінювання стану та якості функціонування складних систем

У роботі обгрунтовано необхідність використання паралельних обчислень під час реалізації методики комплексного оцінювання стану та якості функціонування склад¬них систем. Для попереднього опрацювання в режимі реального часу великих масивів вхідних даних розроблено паралельно-¬конвеєрний алгоритм роз-в’язання задачі цифрової фільтрації з використанням адаптивного згладжування. До¬ведено оп¬тимальність цього алгоритму за швидкодією та використанням пам’яті у класі алгоритмів, еквівалентних за інформаційним графом. Запропоновано архітектуру спеціалізованих обчислювальних засобів для ефективної реалізації розробленого алгоритму цифрової фільтрації. На підставі аналізу процедури лока¬льного оцінювання стану та якості функціонування складних систем запропоновано паралельно-послідовний підхід до її виконання. Для окремих фрагментів обчислень розроблено та проаналізовано алгоритмічні конструкції, орієнтовані на реалізацію на паралельних обчислювальних засобах зі спільною пам’яттю. Запропоновано ефективні алгоритмічні конструкції для паралельного обчислення агрегованих оцінок. Вперше розроблено загальний підхід до оптимізації методики комплексного оцінювання складних систем, який грунтується на круп¬но¬блочному розпаралелюванні обчислень. Здійснено програмне моделювання побудованого паралельно--конвеєрного алгоритму цифрової фільтрації та програмну реалізацію запропонованих алгоритмічних конструкцій на багатоядерному комп’ютері. Побудовані паралельні алгоритми комплексного оцінювання складних систем використано у навчальному процесі та для аналізу поточного стану об’єктів заліз-ничного транспорту; прогнозування, планування і керування транспортними пото-ка¬ми в ПАТ «Укрзалізниця».