Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка инструментальной оболочки проектирования высокопроизводительных приложений для Грид-архитектур в целях создания прикладных сервисов компьютерного моделирования и обработки данных

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.514.11.4051
Организация
Университет ИТМО
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
6,5 млн
Внебюджетные средства
2 млн

Целью работы является существенное расширение классов прикладных задач, которые могут быть решены с помощью грид-технологий, активное введение грид-технологий в практику работы современных организаций

Предложения

Развитие Российского грида для интенсивных операций с научными данными (РДИГ)
Тема
Развитие Российского грида для интенсивных операций с научными данными (РДИГ)
Входящий номер
2772
Организация
НИИЯФ МГУ
Руководитель организации-инициатора
Панасюк Михаил Игоревич
Поисковые проблемно-ориентированные исследования эффективности функционирования больших грид-систем методом компьютерного моделирования.
Тема
Поисковые проблемно-ориентированные исследования эффективности функционирования больших грид-систем методом компьютерного моделирования.
Входящий номер
2803
Организация
НИИЯФ МГУ
Руководитель организации-инициатора
Панасюк Михаил Игоревич
 Показать еще 5 предложений
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
18.05.2007 - 31.08.2007
был проведен анализ научно-технической литературы. Структура и метод идентификации (измерения) параметрических моделей параллельной производительности в Грид были разработаны для базовых вычислительных приложений. Был выполнен метрологический анализ процедуры идентификации на основе априорных данных предметной области. Разработана процедура верификации и прогнозирования по моделям. Архитектура Грид описана в рамках модели производительности, представленной в терминах вычислительной сети со случайными параметрами, неоднородной и нестационарной во времени. Представлен анализ требований к программному комплексу (инструментальной оболочке), приведено обоснование архитектурного решения и выбор технологии реализации. Патентные исследования проведены в соответствии с ГОСТ 15.011. Мероприятия по достижению технико-экономических показателей реализованы в соответствии с п. 6 Технического задания. По итогам этапа № 1 составлен промежуточный отчет.
Развернуть
2
01.09.2007 - 07.12.2007
проведен анализ научно-технической литературы. Проведен анализ требований к прикладным Грид-сервисам, обоснование архитектурного решения и выбор технологии реализации Была выполнена адаптация моделей производительности к расчетным алгоритмам реализуемых прикладных сервисов. Обоснована оптимальная архитектура Грид-сервисов на основе модельных расчетов. Патентные исследования проведены в соответствии с ГОСТ 15.011. Мероприятия по достижению технико-экономических показателей реализованы в соответствии с п. 6 Технического задания. По итогам этапа № 2 составлен промежуточный отчет
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.05.2008
Аннотация научно-исследовательских работ
по государственному контракту
от «18 » мая 2007 г. № 02.514.11.4051, шифр «2007-4-1.4-20-01-025»
«_15_»_мая_ 2008 г.
Наименование темы: Разработка инструментальной оболочки проектирования высокопроизводительных приложений для Грид-архитектур в целях создания прикладных сервисов компьютерного моделирования и обработки данных
Номер этапа: 3
Наименование этапа: Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач

В соответствии с третьим этапом выполнения проекта «Разработка инструментальной оболочки проектирования высокопроизводительных приложений для Грид-архитектур в целях создания прикладных сервисов компьютерного моделирования и обработки данных» обоснованы экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач. На основе теоретических исследований и результатов прототипирования, проведенных на предыдущем этапе, спроектирован и разработан прототип программного комплекса инструментальной оболочки (ПК ИО) проектирования высокопроизводительных приложений для Грид-архитектур в целях создания прикладных сервисов компьютерного моделирования и обработки данных PEG2 (Parallel Execution on GPE — 2). Спроектированы и реализованы основные компоненты для трех демонстрационных приложений. Получены следующие результаты:
? сформулирована графическая нотация параллельных вычислительных процессов в Грид, позволившая реализовать взаимодействие с ПК ИО в рамках визуальной оболочки;
? в ходе испытаний продемонстрировано соответствие прототипа ПК ИО основным функциональным требованиям Технического задания;
? экспериментально подтверждена эффективность применения каскадных схем балансировки вычислительной нагрузки при расчетах в Грид с использованием ПК ИО.
Областью применения результатов работ является проектирование высокопроизводительного программного обеспечения в среде Грид. Целесообразность внедрения обусловлена необходимостью построения параллельных алгоритмов и реализации соответствующих программных кодов, эффективно функционирующих на Грид-архитектурах. Практическая значимость данной работы определяется обоснованием возможности разработки высокопроизводительных вычислительных приложений для Грид. Это позволит существенно повысить эффективность использования корпоративных вычислительных систем и сетей, упростить процесс разработки Грид-сервисов, а также стимулировать дальнейшее внедрение корпоративных Грид-систем.


Руководитель проекта: _______________ д.т.н., профессор Бухановский А.В.
Развернуть
4
01.06.2008 - 31.10.2008
Аннотация научно-исследовательских работ
по государственному контракту
от «18 » мая 2007 г. № 02.514.11.4051, шифр «2007-4-1.4-20-01-025»
«_16_»_октября_ 2008 г.
Наименование темы: Разработка инструментальной оболочки проектирования высокопроизводительных приложений для Грид-архитектур в целях создания прикладных сервисов компьютерного моделирования и обработки данных
Номер этапа: 4
Наименование этапа: Экспериментальные исследования поставленных перед НИР задач. Обобщение и оценка результатов исследований.

В отчете описываются результаты работ по проекту «Разработка инструментальной оболочки проектирования высокопроизводительных приложений для Грид-архитектур в целях создания прикладных сервисов компьютерного моделирования и обработки данных». Целью проекта является развитие концепции и реализация на ее основе прототипа инструментальной оболочки, осуществляющей поддержку принятия решений разработчика вычислительных приложений на этапах специфицирования, проектирования, кодирования, отладки и сопровождения в целях обеспечения оптимальной параллельной производительности в заданных условиях эксплуатации в среде Грид. Новизна предлагаемых решений состоит в интерпретации задачи проектирования приложений для Грид-архитектур средствами искусственного интеллекта, что позволяет реализовать инструментальную оболочку как динамическую интеллектуальную систему, основанную на распределенной базе знаний о вычислительных и структурных особенностях сервисов, на основании которых строится процедура логического вывода, приводящая к построению квазиоптимальной (по производительности) архитектуры композитного приложения. Результаты проекта заключаются в разработке семейства экспериментальных прототипов инструментальной оболочки iPEG (Intelligent Program Execution on Grid), позволяющей на основе метаописания задачи в терминах предметной области проектировать архитектуру эффективных схем выполнения заданий (workflow) с последующей генерацией исполняемого сценария и управлением его выполнением в Грид. Посредством экспериментального образца разработаны три демонстрационных вычислительных сервиса: обработки гидрометеорологических данных, моделирования комплексных сетей, расчета прохождения электромагнитного излучения через вещество. Инструментальная оболочка iPEG в первую очередь предназначена для использования в корпоративных вычислительных Грид-системах на основе Globus Toolkit и Intel GPE с существенно неоднородными узлами (рабочие станции, кластеры, системы с потоковыми ускорителями). Это позволит увеличить коэффициент утилизации корпоративных вычислительных систем на 25%-30%, а также снизить трудозатраты на разработку приложений для Грид на 20-50% на этапе проектирования, до 30% - программной реализации, до 20% - отладки.



Руководитель проекта: _______________ д.т.н., профессор Бухановский А.В.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.4 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела по перспективным технологиям в области информационно-телекоммуникационных систем
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
6,2 млн
Организация
ИСА РАН
профинансировано
Развитие технологии проблемно-ориентированных распределенных инструментальных сред нового поколения для компьютерного моделирования сложных систем на основе высокопроизводительного программного комплекса HPC-NASIS 1. Усовершенствование технологий мониторинга в блоке управления параллельными платформами комплекса HPC-NASIS 2. Исследование технологий построения молекулярных редакторов для высокопроизводительного программного комплекса HPC-NASIS 3. Локализация ошибок в предметно-ориентированных сервисах комплекса HPC-NASIS с помощью системы тестирования параллельных программ по принципу белого ящика 4. Адаптация технологии тестирования параллельных программ к программам со сложной структурой входных и выходных данных на примере комплекса HPC-NASIS 5. Обоснование использования технологии HPC-NASIS для решения задач инженерного проектирования и анализа в нанотехнологиях 6. Разработка программного сервиса построения динамически-адаптивных декартовых сеток на основе технологии HPC-NASIS 7. Разработка программ
Продолжительность работ
2010, 3 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
Университет ИТМО
профинансировано
Тема
Разработка грид-сервисов для предоставления по запросу сред исполнения прикладных задач и создание проблемно-ориентированных оболочек решения ресурсоемких научных, технологических и инженерных задач средствами грид-технологий
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
21 млн
Количество заявок
11
Тема
Разработка, оптимизация и масштабирование высокоточных вычислительных методов и программ для моделирования на высокопроизводительных вычислительных системах различных архитектур.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 23 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
6
Тема
Инструментальная технологическая среда для создания массовых мобильных онлайн-сервисов нового поколения.
Продолжительность работ
2008, 4 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка программных средств обработки изображений и потоковых данных, включая данные сенсоров, работающих вне видимого диапазона, для задач автоматического формирования модельного описания новых объектов и распознавания образов.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 25 мес.
Бюджетные средства
99,93 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка технологии проведения высокопроизводительных расчетов в области вычислительной химии в различных распределенных средах с применением методов виртуализации приложений и ресурсов.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 15 мес.
Бюджетные средства
12,9 млн
Количество заявок
2