Cервіс
Автотюнінг
Самоналаштування програм на цільову платформу здійснюється на основі матриці пошуку “точок росту” продуктивності в архітектурі різноманітного ПЗ, що застосовується для підвищення швидкодії паралельних обчислень.
Опис методів, засобів та технологій.
Розроблені формальні методи та програмні засоби на основі алгебро-алгоритмічного підходу для автоматизації програмування обчислювальних систем паралельної дії, що включають мультипроцесорні платформи різної архітектури, а також застосуванням розроблених засобів при створенні експериментальних прикладних систем у галузі автоматизації наукових досліджень, зокрема:
• розроблені алгебро-алгоритмічні та алгебро-динамічні моделі послідовних і паралельних програм для широкого набору мультипроцесорних платформ (багатоядерних процесорів, графічних прискорювачів та обчислювальних кластерів), що дозволяють виконувати формалізоване проектування програм та їх трансформацію з використанням переписувальних правил;
• розроблено нові засоби опису паралельних алгоритмів в рамках алгебри алгоритмів з даними для класу інформаційно-управляючих систем;
• побудовані формальні моделі для автоматичної програмної оптимізації на основі використання розширеного поняття дискретної динамічної системи;
• на основі побудованих алгебро-алгоритмічних моделей та методів розроблено програмні інструментарії:
“Інтегрований інструментарій Проектування та Синтезу програм” (ІПС) та
“Онлайновий Діалоговий конструктор Синтаксично Правильних програм” (ОДСП),
призначені для автоматизації побудови схем алгоритмів, поданих в САА, і генерації програм для різних предметних областей (зокрема, метеорологічного прогнозування);
інструментальну систему TuningGenie, призначену для автоматичного самоналаштовування (автотюнінгу) паралельних програм на цільові платформи,
яка ґрунтується на трансформації програмного коду на основі використання переписувальних правил;
інструментальне середовище gpusim,
призначене для імітаційного моделювання високопродуктивних паралельних застосувань для гетерогенних обчислювальних систем з графічними прискорювачами.
Service provider / Надавач сервісу
Дослідження, що проводяться у Відділі теорії комп’ютерних обчислень ІПС НАНУ, беруть свій початок від фундаментальних робіт академіка В.М. Глушкова та його послідовників з розробки систем алгоритмічних алгебр (САА) та досліджень з алгебри алгоритміки та алгебраїчного програмування, що ґрунтується на системах переписування термів.
Специфічною рисою алгебри алгоритміки є формалізація процесів проектування та синтезу (збирання) алгоритмів і програм. Ці об’єкти проектуються в термінах регулярних схем — алгебраїчних подань в САА та можуть оптимізуватися засобами техніки переисувальних правил. Запропоновано методи і засоби для формалізації основних парадигм сучасного програмування й аспектів формування різних предметних областей. На цій основі під керівництвом завідувача відділу д.ф.-м.н., проф. А.Ю. Дорошенка розроблені алгебро-динамічні моделі та методи високопродуктивної паралельної обробки, в основу яких покладено алгебру алгоритмів і теорію дискретних динамічних систем.
Experience \ usecases \ Проєкти з розробки та застосування сервісу:
• розроблені засоби застосовані для створення нових чисельних методів та моделей розпаралелювання обчислень для розв’язання задач метеорологічного прогнозування, що дозволяють підвищити якість регіонального прогнозу погоди;
• створені програмні засоби високопродуктивних паралельних обчислень для розв’язання метеорологічних задач впроваджені в Українському гідрометеорологічному інституті Державної служби з надзвичайних ситуацій України та НАН України.