Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Автометрия

2003 год, номер 3

1.
КЛЕТОЧНО-АВТОМАТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИФФУЗИОННО-РЕАКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

О. Л. Бандман
(Новосибирск)
Страницы: 5–18

Аннотация >>
Предлагается метод построения вероятностного клеточного автомата, эволюция которого моделирует пространственно распределенный процесс реакционно-диффузионного типа. Метод основан на том, что диффузионная и реакционная составляющие процесса, традиционно задаваемые оператором Лапласа и нелинейной функцией, представлены операциями над булевыми массивами. Ядро операций составляет преобразование вещественной пространственной функции в булев массив, осредненная форма которого аппроксимирует исходную функцию. Правила перехода результирующего клеточного автомата являются комбинацией функции перехода клеточного автомата, моделирующей диффузионную часть, и вероятностной пороговой функции, зависящей от реакционной части. Приведены оценки ошибок аппроксимации и результаты моделирования.


2.
АЛГОРИТМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПОДСТАНОВОК САМОВОСПРОИЗВОДЯЩЕЙСЯ В ДВУХ НАПРАВЛЕНИЯХ ПЕТЛИ

С. М. Ачасова
(Новосибирск)
Страницы: 19–24

Аннотация >>
Разработан алгоритм параллельных подстановок (АПП), который моделирует процесс самовоспроизведения в клеточном пространстве в двух направлениях (снизу вверх и слева направо) структуры, имеющей форму четырехугольной петли. Предложенная АПП-модель самовоспроизведения существенно более лаконична по сравнению с классической клеточно-автоматной моделью.


3.
АССОЦИАТИВНАЯ ВЕРСИЯ АЛГОРИТМА ЛЕНГАУЭРА – ТАРЬЯНА ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫХ ДОМИНАТОРОВ В ГРАФЕ

Т. В. Борец
(Новосибирск)
Страницы: 25–34

Аннотация >>
Представлена ассоциативная версия алгоритма Ленгауэра – Тарьяна на модели параллельного процессора с вертикальной обработкой данных. Алгоритм реализован в виде процедуры на языке STAR. Приведена оценка временной сложности и обоснование корректности этой процедуры.


4.
О ПОРОГАХ ПРОСАЧИВАНИЯ В ОДНОРОДНЫХ СТРУКТУРАХ

Н. В. Лаходынова
(Томск)
Страницы: 35–42

Аннотация >>
Предложены практически важные результаты, касающиеся определения порогов просачивания в однородных структурах. Их использование позволяет определить пределы надежности однородных вычислительных систем и минимальные требования к надежности процессорных элементов.


5.
ТРЕХМЕРНАЯ КЛЕТОЧНО-АВТОМАТНАЯ МОДЕЛЬ ПОТОКА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ

Ю. Г. Медведев
(Новосибирск)
Страницы: 43–50

Аннотация >>
Рассмотрены клеточно-автоматные модели в приложении к задачам гидродинамики, а также оригинальная трехмерная модель потока вязкой жидкости с 12 соседями. Представлен пакет программ, позволяющий моделировать трехмерные потоки посредством предложенной модели, и результаты экспериментов моделирования.


6.
КОМПЬЮТЕРНАЯ КЛЕТОЧНАЯ МОДЕЛЬ СХЕМЫ ВИЗУАЛЬНОЙ КРИПТОГРАФИИ

С. В. Пискунов, Д. П. Шашков
(Новосибирск)
Страницы: 51–59

Аннотация >>
Предложена клеточно-автоматная реализация визуальной пороговой схемы разделения секрета. Реализация выполнена в виде компьютерной модели в системе имитационного моделирования мелкозернистых вычислений WinALT и может служить основой для построения оптико-электронных специализированных устройств, выполняющих такие схемы разделения секрета.


7.
ПРИМЕНЕНИЕ МОДУЛЯРНОЙ АРИФМЕТИКИ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИФФУЗИИ

В. П. Маркова
(Новосибирск)
Страницы: 60–71

Аннотация >>
Исследуются вычислительные возможности системы счисления в остаточных классах для моделирования процесса одномерной диффузии. Конечно-разностная схема диффузии записана в терминах системы счисления в остаточных классах (СОК). Сравниваются вычислительные характеристики (устойчивость, точность и временная сложность), полученные в результате моделирования процесса диффузии в СОК, с аналогичными характеристиками решения уравнения диффузии конечно-разностным явным методом.


8.
ДЕКОМПОЗИЦИЯ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ТЕЧЕНИЙ РЕАЛЬНОГО ГАЗА

РЕШЕНИЕ БОЛЬШИХ ЗАДАЧ НА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ СУПЕРКОМПЬЮТЕРАХ Г. А. Тарнавский, В. Д. Корнеев
(Новосибирск)
Страницы: 72–83

Аннотация >>
Данная работа ориентирована на применение современных вычислительных технологий и методов параллельного программирования, направленных на повышение эффективности решения фундаментальных научных и прикладных проблем. Рассмотрены технологические аспекты параллелизации вычислительной системы «Поток-3», предназначенной для моделирования задач аэродинамики и физической газовой динамики. Предложены и исследованы способы и проблемы глобального распараллеливания программного комплекса по главным входным параметрам, а также C-, L- и V-типы параллелизаций процедур основного итерационного ядра системы для локального ускорения операций.


9.
ВЛОЖЕНИЕ СТРУКТУР ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ В СТРУКТУРЫ ЖИВУЧИХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

М. С. Тарков
(Новосибирск)
Страницы: 84–96

Аннотация >>
Предложен метод вложения структур параллельных программ в структуры живучих распределенных вычислительных систем (ВС). Разработаны эффективные алгоритмы для реализации этапов метода: 1) эвристический алгоритм отображения вершин графа параллельной программы в граф распределенной ВС, существенно сокращающий время вложения по сравнению с известным алгоритмом Бохари; 2) децентрализованный алгоритм отображения ребер графа программы, не совпадающих с ребрами графа ВС, в кратчайшие пути на графе ВС. Исследовано вложение одномерных (линейка, кольцо) и двумерных (решетка, тор) структур параллельных программ в регулярные структуры (тор, двумерный циркулянт, гиперкуб) живучих вычислительных систем с неисправными компонентами (машинами и межмашинными соединениями). Показано, что одномерные структуры параллельных программ вкладываются в структуры распределенных ВС лучше, чем двумерные, и при возникновении дефектов в структуре ВС (отказов компонентов ВС) качество вложения одномерных структур ухудшается меньше, чем качество вложения двумерных структур.


10.
ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТРЕХМЕРНОГО АНАЛОГА МЕТОДА ПИСМАНА – РЕЧФОРДА

В. П. Ильин, В. М. Свешников, С. А. Литвиненко
(Новосибирск)
Страницы: 97–108

Аннотация >>
Рассмотрен метод декомпозиции областей с применением трехмерного аналога алгоритма Писмана – Речфорда. Даны оценки эффективности распараллеливания и результаты численных экспериментов на вычислительных системах RM-600-E30 и МВС-1000 для разных сеточных областей и процессорных топологий.


11.
ОТЛАДЧИК ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ ДЛЯ МУЛЬТИКОМПЬЮТЕРА

В. Э. Малышкин, А. А. Романенко
(Новосибирск)
Страницы: 109–114

Аннотация >>
Представлен отладчик параллельных программ GEPARD, разработанный в Сибирском суперкомпьютерном центре. Рассмотрены причины создания отладчика, архитектура, реализация и область применения.


12.
О ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ЧИСЛЕННОЙ МОДЕЛИ ФИЗИКИ ГРАВИТИРУЮЩИХ СИСТЕМ

В. А. Вшивков, Э. А. Кукшева, С. А. Никитин, А. В. Снытников, В. Н. Снытников
(Новосибирск)
Страницы: 115–123

Аннотация >>
Рассмотрена параллельная реализация и вычислительные аспекты задачи моделирования динамики гравитирующих систем, в частности протопланетного диска. Математическая модель диска включает в себя многомерное кинетическое уравнение Власова – Лиувилля, уравнение Пуассона и газодинамические уравнения. Одной из основных проблем численного моделирования гравитационной динамики является необходимость многократного решения уравнения Пуассона. Представлен быстрый параллельный алгоритм решения этого уравнения и алгоритм динамической балансировки загрузки процессорных элементов, учитывающие физические особенности задачи.


13.
ParaGen — ГЕНЕРАТОР ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ, РЕАЛИЗУЮЩИХ ЧИСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ

В. Э. Малышкин, А. А. Цыгулин
(Новосибирск)
Страницы: 124–135

Аннотация >>
Представлены базисные идеи и алгоритмы генерации параллельных программ для численного моделирования больших задач. Генерация широкого круга программ основана на использовании хорошего вручную разработанного кода, сборочной технологии параллельного программирования, параметризации и макрогенерации. Показано, что сумма этих технологических приемов обеспечивает высокое качество генерируемых параллельных программ и освобождает пользователя системы от программирования процедур синхронизации, динамической балансировки и других, трудных в реализации и отладке, элементов разработки параллельных программ. Подход реализован в системе ParaGen.