Мороз Д. М. Розвиток сучасних модульних багатопроцесорних обчислювальних систем для автоматизованого управління складними технологіями

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0823U101311

Облікова картка дисертації

0823U101311.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 122 - Комп’ютерні науки

26-10-2023

Спеціалізована вчена рада

ДФ 08.080.023

Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"

Анотація

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки» (12 – Інформаційні технології). – НТУ «Дніпровська політехніка», Дніпро, 2023. Роботу присвячено удосконаленню архітектури та підвищенню ефективності модульних багатопроцесорних обчислювальних систем шляхом багатовимірної агрегації каналів мережевих інтерфейсів, адаптованих до розв’язування досліджуваних задач і заразом упровадженню на їхній основі автоматизованого контролю параметрів сучасних складних технологічних процесів. Мета дослідження полягає в удосконаленні архітектури модульних багатопроцесорних систем шляхом упровадження багатовимірної агрегації каналів мережевого інтерфейсу, а також за рахунок використання шести віртуальних локальних мереж, що дає змогу не тільки підвищити ефективність розпаралелювання, але й істотно зменшити час обчислень, забезпечивши високошвидкісний доступ до пам'яті вузлів системи, знизивши завантаження каналів, які проходить між її вузлами, що сприятиме зменшенню тривалості граничного обміну даними між обчислювальними вузлами. Нині виробнича й наукова практика висуває різного роду проблеми, повне вирішення яких у більшості випадків можливе тільки за рахунок застосування багатопроцесорних обчислювальних систем. Отже, виникає потреба моделювання архітектури названих засобів, застосування яких дозволяє розв’язувати велику кількість прикладних задач. У звя’зку з цим на сьогодні тема конструювання багатопроцесорних комплексів є цікавою, актуальною і такою, що знаходиться на етапі активного розгляду. Зрозуміло до того ж, що за допомогою модульних 3 високоефективних систем було знайдено досить вдалий спосіб опрацювання актуальних прикладних задач. При цьому одна з основних особливостей застосування згаданих систем полягає в збільшенні швидкодії та ефективності обчислень. Саме висока ефективність обчислень дозволяє розв’язувати багатовимірні задачі, а також ті з них, що потребують великої кількості процесорного часу. Швидкодія дає можливість ефективно керувати технологічними процесами або навіть створювати передумови для розробки нових перспективних технологій. Об'єкт дослідження роботи – інформаційні процеси, що відбуваються під час формування, передавання, опрацювання та відображення даних у багатопроцесорних обчислювальних системах. Предметом дослідження є методи та засоби вдосконалення архітектури модульних багатопроцесорних систем за рахунок багатовимірної агрегації каналів мережевого інтерфейсу; методи визначення оцінок ефективності багатопроцесорних систем; моделі для програмування зв’язків між процесорами системи; методи впливу комунікаційних технологій на ефективність багатопроцесорних систем; методи дослідження завантаженості каналів комутації багатопроцесорної системи. Методи дослідження: для розв’язування поставлених у дисертаційній роботі задач в процесі конструювання багатопроцесорної системи та розробки метода багатовимірної агрегації каналів мережевого інтерфейса використовувалися основні положення теорії паралельних та високопродуктивних обчислень; для розробки системного програмного забезпечення застосовувалася теорія побудови операційних систем, теорії паралельних обчислень, теорії обчислювальних систем; для конструювання паралельних алгоритмів відповідних задач використовувалися методи лінійної алгебри, методи теорії диференціальних рівнянь, принципи теорії різницевих схем, методи математичного аналізу; процеси математичного моделювання задач математичної фізики спиралися на особливості використання кінцево-різницевих схем розщеплення; основні програмні засоби розроблювалися відповідно до основних принципів теорії модульного та об'єктно-орієнтованого програмування

Читати повністю

Публікації

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.

Читати повністю

Файли

3-09-23_Дис_Мороз_Д-_кор.pdf

autoreferat-АНОТАЦІЯ.docx

evolution-Мороз Рішення.pdf

Схожі дисертації

0824U001351

Зарецький Микола Олександрович

Моделі та методи інтелектуальної інформаційної технології оцінювання функціонального стану труб водовідведення

0824U001337

Гордійчук-Бублівська Олена Василівна

Методи та засоби опрацювання великих даних в розподілених інформаційних системах

0824U001318

Гнєздовський Олексій Валентинович

Відкрита об’єктно-орієнтована архітектура систем скінченно-елементного аналізу

0824U001317

Козуб Владислав Юрійович

Скінченно-елементний аналіз з використанням паралельних технологій

0824U001153

Ткачик Олександр Андрійович

Методи та засоби кластеризації різнотипових даних