МУЛЬТИАГЕНТНЫЙ ПОДХОД К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛНЕНИЯ ФРАГМЕНТИРОВАННЫХ ПРОГРАММ В СИСТЕМЕ LUNA

Применение систем параллельного программирования и систем автоматического конструи-рования параллельных программ предоставляет возможности к статической и/или динамической адаптации исполнения параллельной программы к особенностям вычислителя и хода вычислений, но при этом возникает проблема снижения накладных расходов, возникающих из-за работы исполнительной системы (динамических системных алгоритмов). Существенное снижение таких накладных расходов возможно за счет переноса как можно большего количества работы по конструированию и адаптации параллельной программы на этап трансляции, но при этом важно сохранять возможность динамической настройки исполнения параллельной программы в части, где настройка должна по существу выполняться динамически (например, для осуществления динамической балансировки нагрузки на вычислительные узлы). В работе предлагается технологичный подход к переносу существенного объема работ по конструированию и исполнению параллельных программ в системе LuNA, который сохраняет возможность обеспечения динамических свойств исполнения программы. Предложенный подход позволил существенно снизить накладные расходы на исполнение LuNA-программ по сравнению с традиционным подходом распределенной динамической интерпретации LuNA-программ.

Исследование выполнено в рамках государственного задания ИВМиМГ СО РАН 0251-2022-0005

Список литературы

1.            Malyshkin, V.E., Perepelkin, V. A. LuNA Fragmented Programming System, Main Functions and Peculiarities of Run-Time Subsystem. // Malyshkin, V. (eds) Parallel Computing Technologies. PaCT 2011. Lecture Notes in Computer Science, 2011. V. 6873. Springer, Berlin, Heidelberg. DOL 10.1007/978-3-642-23178-0_5.

2.            Вальковский В. А., Малышкин В. Э. Синтез параллельных программ и систем на вычис-лительных моделях / Отв. ред. В.Е. Котов; АН СССР, Сиб. отд-ние, ВЦ. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988.

3.            Малышкин В. Э. Технология фрагментированного программирования // Вестник ЮУрГУ. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2012. № 46 (305).

4.            Malyshkin V. Е. Active Knowledge, LuNA and Literacy for Oncoming Centuries // Essays Dedicated to Pierpaolo Degano on Programming Languages with Applications to Biology and Security. 2015. V. 9465. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. P. 292-303.

5.            Лебедев Д. В., Перепелкин В. А. Численное решение одномерной краевой задачи филь-трации жидкости для системы «нефть-вода» и ее реализация в системе фрагментированного программирования LuNA // Вестник Казахского национального университета им. Аль-Фараби, серия математика, механика информатика. № 3 (82). 2014. С. 64-73.

6.            Akhmed-Zaki D. Zh., Lebedev D.V., Perepelkin V. A. Implementation of a Three-Phase Fluid Flow (“Oil-Water-Gas”) Numerical Model in the LuNA Fragmented Programming System //In Proc 13th International Conference on Parallel Computing Technologies. LNCS 9251. Springer, 2015. P. 489¬497. DOL 10.1007/978-3-319-21909-7_47.

7.            Лебедев Д. В., Перепелкин В. А. Решение трехмерного модельного уравнения теплопровод¬ности в системе фрагментированного программирования LuNA // Параллельные вычислитель¬ные технологии (ПаВТ’2016): труды международной научной конференции (28 марта - 1 апреля 2016 г., г. Архангельск). Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. С. 784.

8.            Akhmed-Zaki, D., Lebedev, D., Perepelkin, V. Implementation of a three dimensional three-phase fluid flow (“oil-water-gas”) numerical model in LuNA fragmented programming system // Journal of Supercomputing (2017). N 73 (2). Springer, 2017. P. 624-630. DOL 10.1007/sl1227-016-1780-1.

9.            Malyshkin V.E., Perepelkin V. A., Schukin G. A. Distributed Algorithm of Data Allocation in the Fragmented Programming System LuNA //In Proc 13th International Conference on Parallel Computing Technologies. LNCS 9251. Springer, 2015. P. 80-85. DOL 10.1007/978-3-319-21909-7_8.

10.          Malyshkin. V., Perepelkin. V., Schukin G. Scalable Distributed Data Allocation in LuNA Fragmented Programming System // Journal of Supercomputing, S.I.: Parallel Computing Technologies. Springer, 2017. P. 1-7. DOL 10.1007/sll227-016-1781-0.

11.          Akhmed-Zaki, D., Lebedev, D., Malyshkin, V., Perepelkin, V. Automated construction of high performance distributed programs in LuNA system // 15th International Conference on Parallel Computing Technologies, PaCT 2019; Almaty; Kazakhstan. LNCS 11657. Springer, 2019. P. 3-9. DOL 10.1007/978-3-030-25636-4_l.

12.          Кудрявцев А. А., Малышкин В. Э., Нуштаев Ю. Ю., Перепелкин В. А., Спирин В. А. Эф-фективная фрагментированная реализация краевой задачи фильтрации двухфазной жидкости // Проблемы информатики. 2023. № 2. С. 45-73. DOL 10.24412/2073-0667-2023-2-45-73.

13.          Belyaev, N., Kireev, S. LuNA-ICLU Compiler for Automated Generation of Iterative Fragmented Programs. // Malyshkin, V. (eds) Parallel Computing Technologies. PaCT 2019. Lecture Notes in Computer Science, V. 11657. Springer, Cham. DOL 10.1007/978-3-030-25636-4_2.