77361

Вопросы выбора архитектуры интерактивного взаимодействия с параллельными программами

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

озможность интерактивного взаимодействия с суперкомпьютерной программой при проведении расчётов по сравнению с пакетной обработкой задач может существенно повысить эффективность труда исследователя. Однако организация такого взаимодействия сопряжена с рядом трудностей связанных с устоявшейся методикой программирования и проведения расчётов. Один из ключевых моментов построения такого взаимодействия выбор правил и принципов построения связи со счетными программами.

Русский

2015-02-02

120 KB

0 чел.

Вопросы выбора архитектуры интерактивного
взаимодействия с параллельными программами

П.А. Васёв
ИММ УрО РАН

Возможность интерактивного взаимодействия с суперкомпьютерной программой при проведении расчётов, по сравнению с пакетной обработкой задач, может существенно повысить эффективность труда исследователя [1]. Однако организация такого взаимодействия сопряжена с рядом трудностей, связанных с устоявшейся методикой программирования и проведения расчётов. Один из ключевых моментов построения такого взаимодействия – выбор правил и принципов построения связи со счетными программами. Уточним, что под интерактивным взаимодействием мы понимаем возможность 1) по желанию исследователя менять управляющие параметры в исполняющейся параллельной программе с тем, чтобы изменить ход вычислений, и 2) в произвольный момент времени считывать состояние программы для визуальной интерпретации. Изучая накопленный мировой и собственный опыт в области организации такого взаимодействия, можно обнаружить различные подходы.

Во-первых, это компонентный подход. Создаётся некая вычислительная среда, которая состоит из различных компонент и правил их взаимодействия. Существуют модули, поставляющие данные, перерабатывающие и фильтрующие их и так далее. Одной из компонент является система визуализации. Данный подход можно назвать идеальным с точки зрения создания интерактивных моделирующих систем. Однако он сложно применим на практике, так как требует переработки расчётного кода в терминах компонент новой системы.

В противовес компонентному подходу получил распространение так называемый инструментальный способ организации взаимодействия, подразумевающий интеграцию существующих вычислительных программ с некоей внешней системой взаимодействия и визуализации. В готовую программу внедряются специальные участки кода, позволяющие 1) узнать о внешнем воздействии или запросе с тем, чтобы программа соответствующим образом отреагировала на него и 2) выдать текущее состояние программы с тем, чтобы внешняя система взаимодействия передала его в систему визуализации. Инструментальный подход интересен тем, что позволяет быстрее и проще, чем компонентный,  привести существующие параллельные программы к интерактивному виду.

Третий подход в построении архитектуры системы взаимодействия – сервисный. Для параллельных программ предлагаются специальные сервисы вычислительной среды. Это сервисы хранения исходных данных, параметров счета, истории проводимых вычислительных экспериментов, результатов вычислений. Существующие параллельные программы трансформируются таким образом, чтобы работать не с «входными файлами», а с подключением к сервису входных данных. Также они сохраняют свои промежуточные и окончательные результаты не в файлы системы хранения, но в сервис хранения результатов вычислений. Сервисный подход позволяет прозрачным образом подключать возможности интерактивного взаимодействия в вычислительный процесс. Кроме того, он может исполнять роль унификатора правил проведения экспериментов и хранения данных в организации.

Таковы основные подходы при построении архитектуры систем интерактивного взаимодействия с программами научного моделирования. Несмотря на то, что более перспективным видится последний, сервисный тип архитектуры, все подходы имеют право на существование и применяются на практике.

Литература

  1.  Авербух В.Л., Байдалин А.Ю., Васев П.А., Горбашевский Д.Ю., Исмагилов Д.Р., Казанцев А.Ю., Манаков Д.В., Шинкевич А.Н. Проблемы разработки средств визуализации для супервычислений // Параллельные вычислительные технологии / Труды научной конференции. Челябинск. Издательство ЮУрГУ, –2007, –С. 201-211.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63517. Технология подготовки снарядов к сборке 2.01 MB
  На потоке подготовки снарядов выполняются следующие основные операции: подача снарядов в цех обогрев снарядов в холодное время года контроль качества снарядов снятие смазки протирка сборка трассера. Подача снарядов в цех...
63518. Особенности сборки артиллерийских и минометных выстрелов 21.19 MB
  При сборке выстрелов раздельногильзового заряжания ВРГЗ подготовка снарядов к сборке осуществляется так же как и при сборке выстрелов унитарного заряжания. Подготовка гильз метательных зарядов средств воспламенения фиксирующих устройств флегматизаторов...
63519. Технология сборки ракет, реактивных снарядов и гранатомётных выстрелов 1020 KB
  Техническая документация на сборку ракет и РС, гранатомётных выстрелов. Планировка сборочных цехов ракет и РС. Технологическое оборудование для сборки ракет и РС и его размещение в цехах. Материалы и инструменты, применяемые при сборке ракет и РС.
63520. Технология сборки реактивного снаряда М-14ОФ 908.5 KB
  Реактивные снаряды поступают от заводов промышленности для сборки на базу в виде следующих комплектующих элементов (КЭ): боевые части неокончательно снаряженные укладывают в деревянные отсылочные ящики.
63521. Ремонт артиллерийских выстрелов и реактивных снарядов 919.5 KB
  Ремонт артиллерийских выстрелов и реактивных снарядов Объем учебного материала темы: Ремонт боеприпасов. Технологическое оборудование материалы и инструменты применяемые при ремонте боеприпасов и реактивных снарядов. Технология ремонта боеприпасов и реактивных снарядов.
63522. Ремонт артиллерийских выстрелов без разборки на элементы 174.5 KB
  Взрыватель из очка снаряда мины вывинчивают вручную штурвальным ключом или на специальных станках типа УВВ01. Ремонт ВУЗ без разборки на элементы Ремонт ВУЗ без разборки на элементы заключается...
63523. Ремонт стреляных артиллерийских гильз 199.5 KB
  Устройство цеха ремонта гильз. Технологическое оборудование материалы и инструменты применяемые при ремонте стреляных латунных и стальных гильз.
63524. Прием готовой продукции ОТК 135 KB
  Организация и осуществление контроля технического состояния боеприпасов направлены на своевременное выявление недопустимых дефектов, на обеспечение содержания боеприпасов в постоянной боевой пригодности и на своевременное продление сроков сохраняемости и назначенных сроков службы.
63525. Хранение и сбережение ракет и боеприпасов на арсеналах, базах и складах 1.08 MB
  Хранение и сбережение ракет и боеприпасов на арсеналах базах и складах Объем учебного материала темы. Организация хранения боеприпасов и ракет. Размещение и укладка ракет и боеприпасов. Правила совместного хранения боеприпасов.