Распараллеливание структурных моделей для моделирующих сред

Известия ЮФУ. Технические науки

Специальный выпуск

другим. Встречая на своем пути некоторый участок, агент должен распознать его. Для этого изображение участка, полученное с помощью подсистемы эмуляции камеры, подается на распознающую нейросеть, которая ставит в соответствие данному участку некоторый коэффициент проходимости. Если нейросеть не может определить коэффициент проходимости, то агент определяет ее по изменению своей скорости. Иными словами, с помощью изображения участка и измеренного коэффициента проходимости происходит дообучение распознающей нейросети. Агент помечает распознанный участок на карте и заносит в семантическую базу знаний, в которой участки среды классифицируются в зависимости от проходимости.

Используя разработанную программную оболочку, были проведены эксперименты с различными наборами данных. Эксперименты показали, что предложенный метод позволяет решить некоторые проблемы, связанные с самообучением интеллектуальных агентов определению свойств элементов среды их функционирования.

УДК 681.324

М.Ю. Поленов

РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ МОДЕЛИРУЮЩИХ СРЕД

Одним из современных требований, предъявляемых к средствам моделирования сложных систем, является использование при расчете моделей параллельных вычислителей. Как показывает проведенный анализ, большинство существующих сред моделирования обладают ограниченной производительностью в силу отсутствия поддержки параллельных вычислений, что снижает эффективность использования данных сред при моделировании сложных технических систем. Т аким образом, становится актуальным решение задачи введения параллельных решателей в архитектуру современных моделирующих сред.

С другой стороны, средства описания моделей среды моделирования должны отражать организацию связей внутри сложной системы. Для решения этой задачи предлагается использовать описание схемы соединений структурных моделей компонент как средство адекватного отображения организации сложной системы и одновременно - средство описания естественного параллелизма ее представления. В основе предложенного формата описания структурных моделей лежит трехмерный граф, в узлах которого расположены компоненты системы, а ребра представляют собой двунаправленные связи между компонентами.

Иерархическая форма представления модели сложной системы, в виде совокупности структурных моделей, позволяет организовать распараллеливание программных моделей для реализации распределенных вычислений на следующих уровнях:

♦ распараллеливание на уровне описания модели системы;

♦ распараллеливание метода решения уравнений системы;

♦ распараллеливание на уровне представления каждой компоненты;

♦ распараллеливание на уровне описания элементарных моделей компонент.

Распараллеливание на уровне описания модели системы предполагает распределенный расчет математического описания, разделенного по моделям объек-

Секция вычислительной техники

тов. Реализация данного уровня состоит в разработке комплекса распределенного расчета математических моделей отдельных компонент исходной моделируемой системы.

Распараллеливание по методу решения предполагает использование параллельных методов численного решения общей системы уравнений, описывающей моделируемый объект. Реализация данного подхода состоит в разработке параллельного ядра решателя моделирующей среды.

При распараллеливании компонент и элементарных моделей единицами распараллеливания являются операторы или машинные коды программы, реализующие план расчета модели на вычислительном узле распределенного вычислителя.

УДК 681.3.016

А.И. Костюк

МЕТОДЫ ТИПИЗАЦИИ ПРИ АНАЛИЗЕ ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ БАЗ ДАННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

В современных условиях одной из характерных особенностей применения информационных технологий в сфере образования является широкое и интенсивное использование автоматизированных информационных систем, основанных на технологиях баз данных (БД). Поэтому повышение качества и эффективности создаваемых систем, сокращение сроков и затрат на их разработку и внедрение являются актуальными задачами.

Проведенный анализ зарубежных и отечественных СЛ8Б-средств в области автоматизации проектирования БД показывает, что они обеспечивают в основном информационную поддержку процесса проектирования [1], облегчают рутинную работу проектировщиков по формированию структурных и графических диаграмм и документированию описаний структур БД, автоматизируют процесс описания структур БД на языке описания данных выбранной СУБД. Наиболее продвинутые из них имеют удобный визуальный интерфейс, развитые сервисные средства, а также средства генерации программного кода приложений. Однако функциональные возможности данных систем зачастую ограничены и не охватывают всех важных задач создания и эксплуатации БД. При этом практически отсутствуют средства автоматизации разработки, не обеспечивается комплексное решение задач проектирования БД и получение оптимальных проектных решений. Процесс проектирования практически производится разработчиком вручную с использованием его знаний и практического опыта.

Решение проблемы снижения трудоемкости и стоимости разработки, повышения эффективности и качества, создаваемых БД, связано с использованием при их проектировании методов формализации и типизации, созданием САПР БД. Применение типовых проектных решений позволит получить более 50 % экономии затрат.

Таким образом, в основе современных методов проектирования БД должна использоваться методология многостороннего анализа, типизации предметных областей, выявления степени их общности и оптимального по заданному критерию эффективности синтеза структур локальных, сетевых и распределенных БД и модульного прикладного программного обеспечения приложений.