Сушко С. В. Методи оптимального розпаралелювання програм мікропроцесорних систем для підвищення їх ефективності

У дисертаційній роботі отримано нові науково-прикладні результати щодо підвищення ефективності виконання комп’ютерних програм за рахунок використання методу розбиття обчислювальних циклів на блоки з підбором кращих розмірів блоків розбиття. Отримані експериментальні дані свідчать про прискорення швидкодії та енергоефективності обчислень для більшості тестових програм при використанні запропонованого методу, що отримав назву метод інтелектуального блочного розбиття. Об'єктом дослідження є процес оптимізації програмного коду операторів циклів мікропроцесорних програм. Метою роботи є підвищення ефективності функціонування мікропроцесорних систем за рахунок розпаралелювання та оптимізації програмного забезпечення. Предметом дослідження є комплекси автоматичної розробки програмного забезпечення мікропроцесорних систем. Методи досліджень базуються на використанні теорії множин, методах трансформації обчислювальних циклів та еволюційних оптимізаційних методах. Новизна наукових положень та результатів, отриманих особисто здобувачем, полягає в наступному: Розроблено метод інтелектуального блочного розбиття, що виконує пошук оптимальних розмірів прямокутних блоків розбиття ітераційного простору операторів циклу мікропроцесорних програм. Запропоновано загальний підхід до розпаралелювання операторів циклів мікропроцесорних програм, який спрямовано на пошук оптимального рішення щодо розбиття ітераційного простору на окремі блоки. Запропоновано комплексну оцінку якості розпаралелювання/оптимізації програми, яка базується на енергоефективності обчислень. Удосконалено метод оцінки часу виконання тестових програм при використанні різноманітних методів розбиття на блоки, який базується на автоматичному послідовному багаторазовому запуску тестових програм і фіксації отриманих результатів швидкодії, що можуть бути в подальшому проаналізовані. Удосконалено дискретний метод рою часток шляхом визначення коефіцієнтів методу та шляхом визначення кращих початкових позицій часток. Результати роботи впроваджені в ТОВ «Дельта СПЕ». Результати дисертаційної роботи можуть бути використані для оптимізації комп’ютерних програм, що написані мовою програмування С або С++ з метою прискорення їх швидкодії. Метод інтелектуального блочного розбиття є універсальним щодо призначення програми, яку потрібно прискорити, апаратної платформи та використаного компілятора.