Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

There re mny interesting systems bsed on execution trce visuliztion. In the report s the review of existing decisions s new pproches to development of execution trce visuliztion will be considered. However the min problem tht occurs when you develop trce visuliztion system is the huge nd evergrowing volume of dt to be nlyzed.



26.5 KB

0 чел.


Vladimir Averbukh, Dmitriy Manakov

Institute of Mathematics and Mechanics UrB RAS, Ekaterinburg

Execution trace visualization for parallel and distributed programs is the important instrument of correctness and debugging and effectiveness tuning. There are many interesting systems based on execution trace visualization. Considerable experience in the development of such systems is gained. In the report as the review of existing decisions as new approaches to development of execution trace visualization will be considered.

It is obvious that the text of the program is the key view for program debugging. In systems developed of the 90th years as a rule these or those text views are used. Other popular kinds of views were various graphs of program execution with animation of transfer of control chains. However, the main problem that occurs when you develop trace visualization system is the huge and ever-growing volume of data to be analyzed. Therefore, techniques, well helped for data visualization twenty years ago (for example the use of Visual Information Seeking Mantra “Overview first, zoom and filter, then details-on-demand”), do not work.  

Methods of execution trace visualization based on of the various visualization metaphors including animation are actively used. One may find in recently published papers examples of use various metaphors for correctness and effectiveness debugging. There are among them such traditional metaphors as City and Landscape metaphors and also a new one – Brain metaphor. Brain metaphor is based on the idea of brain activity visualization on presentation some stimuli. This idea is adapted to represent program execution (procedure calls, input/ output, etc.) However, the interpretation of animated displays basing on interesting Brain metaphors isn't represented obvious. Analysis of call graph is a useful tool in correctness and effectiveness debugging. 2D representations of call graphs are overcomplicated in cases of large and complex structured programs with big nesting depth and lots of user’s functions. Therefore prototype realizations of the call graphs on the base of 2 ½ D and 3D graphics are developed. Views of call graphs using Building metaphor and Molecule metaphor are realized.

The comparative analysis of metaphors and the constructed on their base 2D and 3D for representation of parallel programming entities (first of all, execution traces) is described. At the same time it is important not only to check the suitability of metaphors for solving the specific problems, but also to formalize the quality evaluation of the views realized under various visualization techniques. Evaluation methods should be developed on the basis of a formal model to follow verification and validation as metaphors and visualization of the results themselves. So one and the same piece of code can run on different processors for different times. Obviously, the resulting time intervals may be considered in the framework of Possibility Theory of or Info-Gap Theory. Theoretical studies are also useful in terms of creating new metaphors.

In some computer visualization systems integrated or multiple views have came to good. This implies the use of multiple views, divide between them by linkages in the process of interpretation and interaction. (One can use the analogy of the technical drawing area when a three-dimensional objects  represent as three projections.) This assumes the use of several types separated mapping between them in the process of interpretation and interaction established relationship. (You can draw an analogy from the drawing area when the three-dimensional body is represented in the form of three projections.)

For consideration and formalization of this example it is possible to enter some groups of basic functions, such as “Informativeness and redundancy” and “Completeness and accuracy”, providing complete perception and specification. Application of a multiple views can be result not only reduction of  volume of data, but also dimensionality reduction, including of the cognitive one.

To visualize execution traces of parallel and distributed programs we suggest using of the complex view including for example such elements as:

-  Call graph representation using Industrial Landscape or Molecule metaphors;

  •  Text of programs;
  •  Information Murals or Parallel Coordinates views to represent data of parallel program effectiveness;
  •  The possibility of "flight" over "software landscape" or between "atoms" of the molecule;  where route the "flight" is linked to the output of the program text;
  •  The possibility of changing the level of detail as 'metaphorical' and text output tracks by “lifting/lowering” during the flight (semantic zooming).

We need to develop visual supporting means for maintenance processes of software development, analyzing and debugging. Realization of system of visualization has to be carried out together with users, that is developers of the parallel and distributed computing software. It is necessary to consider their daily activities for debugging of correctness and efficiency of program complexes.


А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25552. Удовлетворенность браком и условия сохранения супружества 12.99 KB
  Субъективная удовлетворенность браком – отношение реальности выполнения партнером своих обязательств к ожидаемым. Причины неудовлетворенности браком: неудовлетворенность адекватных потребностей нереалистич чрезмерно завш ожидания в отношении брала и партнера В иследованиях установили что семейные люди особенно те кто участ в браке ощущающие более высокую степень удовлетворенности. Удовлетворенность браком может быть: полная частичная Эйдемиллер и Юстицкис различают неудовлетворительность осознанная сопровожд конфликтом...
25553. Факторы семейного благополучия 13.1 KB
  Психологическая совместимость супругов. Психологическая совместимость взаимное принятие партнеров по общению и совместной деятельности основанное на оптимальном сочетании сходстве или взаимодополнительности ценностных ориентации личностных и психофизиологических особенностей. Компоненты с семейной психологической совместимости: Психофизиологическая совместимость сексуальная совместимость. Ценностная совместимость любовь нежность взаимоуважение верность деликатность Личностная совместимость наличие благоприятных качеств...
25554. Предприятие, цели и задачи его создания. Основные типы предприятий. Аренда, лизинг, франчайзинг 123.5 KB
  Предприятие – это самостоятельный специализированный субъект созданный в порядке установленном законом для производства продукции выполнения работ и оказания услуг с целью удовлетворения общественных потребностей и получения прибыли. 2 по структуре продукции: узкоспециализированные многопрофильные комбинированные. Оплата труда непроизводственного персонала включается в себестоимость продукции косвенным путем. Затраты на оборотные средства включаются в себестоимость изготавливаемой продукции в полном объеме по мере потребления.
25555. Учение Платона о душе 28.5 KB
  Вожделеющая и страстная души должны подчиняться разум ной которая одна может сделать поведение нравственным. И наконец разумную часть души Платон отождествляет с возницей который ищет правильный путь и направляет по нему колесницу управляя конем. В описании души Платон придерживается четких чернобелых критериев доказывая что есть плохие и хорошие части души: разумная часть для него является однозначно хорошей в то время как вожделеющая и страстная – плохими более низкими. У человека Платон выделял два уровня души – высший и низший.
25556. Аристотель о душе и ее способностях 30.5 KB
  Форма – придает материи качественную определенность составляет сущность вещей. Материя не может быть бесформенной форма не может не иметь материальной основы. Душа – форма живой материи. Душа и тело связаны как материя и форма т.
25557. Неоплатонизм и томизм в философии и психологии Средневекового периода 30.5 KB
  Развитие мира – постоянное восхождение или нисхождение божественного Ступени: Божественное первоначало Божественный ум Божественная душа Природа По мере нисхождения верховного начала оно передается во множество умов и душ. Первично божественное материя – последняя стадия дробления первоначала Душа человека происходит из мировой души она нематериальна непространственна едина. Уровни или части души: Умопостигаемая душа Чувственная душа Тело Деятельность души функции Обращение к мировому разуму Обращение к чувственному миру и...
25558. Развитие средневековой психологии на востоке. Авиценна, Альгазен, Аверроэс 26.5 KB
  Авиценн согласен с Аристотелем в том что душа это форма тела и о трех способностях души растительной рост животной ощущения аффекты движения и разумной воображение память разум. Авиценн выделил чистые разумные акты независимые от тела. Причины выделения индивидуального разума – 1. чувства и разум разобщены самостоятельны по отношению друг к другу независимы.
25559. Психология в эпоху Возрождения: основные тенденции в развитии философо-психологических взглядов 27.5 KB
  Поскольку человек есть часть природы то и душа его есть лишь проявление природы. Стремления и удовольствия – требования природы человек должен их удовлетворять. Помпонацци 1462–1524 О бессмертии души Бог в делах природы участия не принимает. Человек есть результат развития природы причем у него как и у всего живого появляется психическое душевное названное термином дух захваченное из окружающей среды наиболее совершенное материальное вещество.
25560. Общие черты в развитии психологии Нового времени 26 KB
  : Рост производства Переход к капитализму Мануфактуры Тенденции характерные для философов: Отделение науки от религии: отказ от веры светский характер науки для того чтобы ускорить прогресс Источник познания: Сенсуализм родоначальник – Ф.Бэкон Источник познания – чувственный опыт. Источник познания – мышление разум. Способы научного познания: Индуктивный: от частногоопыта к общему правилу Дедуктивный: от общего теории к частному частным ситуациям Что первично: психика или телесный мир Сенсуализм: сначала...