Zadania badawcze prowadzone przez Zakład Technik Programowania:

Transkrypt

1 Zadania badawcze prowadzone przez Zakład Technik Programowania: - Opracowanie metod zrównoleglania programów sekwencyjnych o rozszerzonym zakresie stosowalności. - Opracowanie algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji zależności o zredukowanej złożoności. W ramach powyższych badań prowadzonych przez Zakład Technik Programowania prowadzi się badania z zakresu algorytmów znalezienia grubo- i drobno-ziarnistej równoległości w postaci niezależnych fragmentów kodu oraz harmonogramów swobodnych. Algorytmy są oparte na obliczeniu tranzytywnego domknięcia relacji opisujących wszystkie zależności w pętli programowej. Opracowano nowe algorytmy obliczenia tranzytywnego domknięcia o zredukowanej złożoności obliczeniowej. Zastosowana technika prywatyzacji do znajdowania niezależnych fragmentów kodu, co zwiększyło zakres pętli nadających się do zrównoleglenia. Opracowane algorytmy zostały zaimplementowane w języku C++. Zakres stosowalności zbadano za pomocą ogólnie znanego benchmarku NAS stosowanego do badań możliwości kompilatorów optymalizujących pod względem zrównoleglenia kodu sekwencyjnego. Badania pokazały, że ponad 70 % pętli z tego benchmarku udało się zrównoleglić, co należy uznać za wynik zadawalający ponieważ inne znane algorytmy nie wykrywają więcej równoległości w stosunku do zaproponowanego algorytmu. Efektywność kodu równoległego wygenerowanego za pomocą opracowanych algorytmów zbadano w oparciu o kartę graficzną CUDA. Wyniki badań pokazały, że dla większości pętli z zestawu NAS, dla których udało się wygenerować kod równoległy (ponad 80% pętli), efektywność kodu równoległego jest zadawalająca ponieważ pracę udało się podzielić między 96 jednostkami przetwarzającymi karty graficznej, a przyspieszenie wacha się dla różnych kodów równoległych od 10 do 89. Po wynikach badań określono kolejne kierunki badań: opracowanie algorytmów zrównoleglenia dla pętli programowych, których zależności mają ograniczenia nieliniowe oraz połączenie w jednej metodzie jednocześnie technik znalezienia grubo-ziarnistej i drobno-ziarnistej równoległości. Ponadto prowadzi się badania z zakresie automatycznego zrównoleglenia kodu sekwencyjnego do kodu wykonywalnego w oparciu o karty graficzne. Wyniki badań zostaną przedstawione na konferencjach tematycznych krajowych i międzynarodowych oraz opublikowane w czasopismach krajowych i zagranicznych (lista A i B MNiSW). 1 / 7

2 Zadania badawcze prowadzone przez Zespół Ochrony Informacji: - Opracowanie i realizacja systemu kontroli dostępu w rozproszonych systemach sieciowych z wykorzystaniem zaprojektowanego języka specyfikacji polityk. W ramach realizacji powyższego zadania planuje się opracowanie: - Metody bezpiecznego długookresowego przechowywania dokumentów o różnych rozmiarach w archiwach elektronicznych, wykorzystujące m.in. schematach podziału sekretów oraz słownikach uwierzytelniania. - Modelu bezpiecznego zarządzania informacją klasyfikowaną. - Automatyzacji procesu generacji kodu zgodnego ze standardem MPI (ang. Message Passing Interface). - Nowego modele bezpieczeństwa informacji na potrzeby metod analizy ryzyka w systemach informatycznych. - Nowego schematu podpisu cyfrowego opartego na certyfikatach i odwzorowaniach bilinowych oraz technikach dowodzenia ich bezpieczeństwa. Wyniki badań zostaną przedstawione na konferencjach tematycznych krajowych i międzynarodowych oraz opublikowane w czasopismach krajowych i zagranicznych (lista A i B MNiSW). Zadanie badawcze Zakładu Symulacji Komputerowej i Ochrony Informacji: - Opracowanie podstaw teorii budowania obiektów interoperabelnych systemów rozproszonych. 2 / 7

3 Zakład Symulacji Komputerowej oraz Ochrony Informacji prowadzi badania z zakresu rozwoju metod prognostyki szeregów czasowych na krótkich próbkach w tym: 1.Badania deterministycznych i stochastycznych metod prognostyki szeregów czasowych na krótkich próbkach. 2.Badania istniejących metod symulacji matematycznej szeregów czasowych i rozwój własnych metod. 3.Realizacja eksperymentów numerycznych dotyczących prognostyki szeregów czasowych. 4.Porównawcza analiza wyników symulacji szeregów czasowych tworzonych za pomocą istniejących metod i metod tworzonych w ramach przedstawionego tematu. Wyniki badań zostaną przedstawione na konferencjach tematycznych krajowych i międzynarodowych oraz opublikowane w czasopismach krajowych i zagranicznych (lista A i B MNiSW). Ponadto trwają przygotowania wniosku finansowanego z Funduszy Europejskich gdzie wykorzysta się wyniki powyższych badań. RAPORT Z WYKONANYCH W KIO BADAŃ W LATACH : 1) prof. dr hab. inż. Włodzimierz Bielecki temat zadania: Opracowanie metod zrównoleglania programów sekwencyjnych o rozszerzonym zakresie stosowalności. 3 / 7

4 Cel zadania: Opracowanie algorytmów zrównoleglenia pętli programowych cechujących się mniejszą złożonością obliczeniową lub większych zakresem stosowalności w stosunku do znanych metod. Opis zrealizowanych prac: Opracowano algorytmy harmonogramowania swobodnego dla pętli sparametryzowanych i dowolnie zagnieżdżonych. Algorytmy wykorzystują operację tranzytywnego domknięcia. Opis najważniejszych osiągnięć: Przeprowadzono badania nad jakością kodu wygenerowanego za pomocą opracowanych algorytmów wyznaczających niezależne fragmenty kodu oraz harmonogramowania swobodnego dedykowanego dla kart graficznych. Wykonano badania dla kart NVIDIA i bibliotek CUDA dla zwykłych kart graficznych z rodziny GeForce oraz przemysłowych z rodziny Tesla. Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas przygotowania wniosku projektu finansowanego z EU. 2) dr inż. Jerzy Pejaś temat zadania: Opracowanie i realizacja systemu kontroli dostępu w rozproszonych systemach sieciowych z wykorzystaniem zaprojektowanego języka specyfikacji polityk. Cel zadania: Opracowanie zasad konstruowania polityk dostępu do ochronie informacji niejawnej oraz ich przykładowe realizacje Opis zrealizowanych prac: Określono wymagania nakładane na systemy, w których przetwarzane są informacje przy uwzględnieniu mobilności informacji w sieciach. Zaproponowano sposób definiowania polityki dostępu, wiązania jej z chronioną informacją oraz mechanizmy jej udostępniania uprawnionym pomiotom. Przeanalizowano także przydatność specyfikacji SAML i XCAML do opisu zasad dostępu do informacji. 4 / 7

5 Opis najważniejszych osiągnięć: Zaimplementowano algorytm kryptograficznej kontroli dostępu do informacji niejawnej oparty na odwzorowaniach biliniowych. Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas realizacji jednego z zadań projektu Mobilne urządzenie do ochrony informacji niejawnej finansowanego przez NCBiR. 3) prof. dr hab. inż. Walery Rogoza temat zadania: Opracowanie podstaw teorii budowania obiektów interoperabelnych systemów rozproszonych Cel: Przeprowadzenie badań istniejących metod symulacji matematycznej szeregów czasowych i opracowanie własnych metod Opis zrealizowanych prac: wykonano badania metody identyfikacji systemów inżynierskich na podstawie funkcji czułości oraz dokonano jej rozwoju. Opis najważniejszych osiągnięć: modyfikacja metody identyfikacji systemów inżynierskich na podstawie funkcji czułości pozwoliła na zwiększenie zakresu stosowalności tej metody. Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas przygotowania wniosku projektu finansowanego z EU. 4) prof. dr hab. inż. Włodzimierz Bielecki 5 / 7

6 temat zadania: Opracowanie algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji zależności o zredukowanej złożoności. Cel zadania: Opracowanie algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji zależności dla pętli programowych cechujących się mniejszą złożonością obliczeniową lub większych zakresem stosowalności w stosunku do znanych algorytmów i metod. Opis zrealizowanych prac: Opracowano algorytmy obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji opisujących zależności dla pętli sparametryzowanych i dowolnie zagnieżdżonych. Opis najważniejszych osiągnięć: Przeprowadzono badania nad jakością kodu wygenerowanego za pomocą opracowanych algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia do wyznaczaniah niezależnych fragmentów kodu oraz harmonogramowania swobodnego dedykowanego dla kart graficznych. Wykonano badania dla kart NVIDIA i bibliotek CUDA dla zwykłych kart graficznych z rodziny GeForce oraz przemysłowych z rodziny Tesla. Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas przygotowania wniosku projektu finansowanego z EU. ZADANIA KONTYNUOWANE ( ) W PROCESIE BADAWCZO-NAUKOWYM KIO: 1.Badania deterministycznych i stochastycznych metod prognostyki szeregów czasowych na krótkich próbkach. 2.Badania istniejących metod symulacji matematycznej szeregów czasowych i rozwój własnych metod. 6 / 7

7 3.Realizacja eksperymentów numerycznych dotyczących prognostyki szeregów czasowych. 4.Porównawcza analiza wyników symulacji szeregów czasowych tworzonych za pomocą istniejących metod i metod tworzonych w ramach przedstawionego tematu. 7 / 7