ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
79
нию в процессе проектирования системы. Выбирают их в результате
решения некоторой многокритериальной задачи, оценивающей каче-
ство работы всей системы. Например, это может быть стоимость си-
стемы, а также время решения каждого типа задач, поток которых
поступает в сеть. Процесс проектирования специализированной ар-
хитектуры автоматизируют [1, 2], проводя оптимизацию системы пу-
тем поиска эффективного по Парето набора ее параметров [6].
Заметим, что для обработки заданий в универсальной суперком-
пьютерной системе представление алгоритма в ярусно-параллельной
форме также отвечает процессу распараллеливания вычислений.
Поток задач. Вычисления в сети.
Технические системы функ-
ционируют во времени. Поэтому на вход сети поступают потоки од-
нотипных задач, решаемых, возможно, с использованием результатов
предыдущих вычислений.
Пусть имеется некоторый набор задач
k
= 1, 2, …,
K
.
Для сетево-
го решения нужно предварительно выявить параллелизм, присущий
каждой задаче, и построить граф алгоритма ее решения [3]. Этот граф
ориентирован. Вершинами представлены более простые задания
«
подходящего» уровня сложности, на которые разбита исходная за-
дача. Задания связаны отношением предшествования, представлен-
ного дугами графа алгоритма: порядок выполнения заданий регла-
ментируется в зависимости от результатов промежуточных вычисле-
ний. Выполнение всех заданий в соответствии с графом алгоритма
дает искомое решение соответствующей задачи.
Пусть графы алгоритмов всех задач в сети
k
= 1, 2, …,
K
пред-
ставлены в ЯП-форме. Для решения любой задачи спроецируем ее
граф алгоритма в граф сети. При этом все вершины графа алгоритма
переходят в узлы графа сети надлежащего уровня. Дуги графа алго-
ритма отображаются в маршруты, которые соединяют сетевые узлы,
являющиеся проекциями вершин. Из заданий, спроецированных в
один узел сети, формируется очередь на выполнение. (Проецирова-
ние можно проводить динамически, т. е. в процессе вычислений.)
Управление процессом вычислений в сети указанной архитекту-
ры осуществляется с помощью потока данных — результатов выпол-
нения предшествующих заданий. Промежуточные данные передают-
ся по сети в соответствии с графами алгоритмов. По мере получения
необходимых данных ожидающие их задания переходят в состояние
готовности к выполнению (активизируются). Таким образом, на
множестве всех заданий (программ), распределенных по сети, опре-
делено бинарное отношение предшествования.
По этому отношению на множестве всех заданий алгоритма вы-
делим минимальные и максимальные элементы. Выполнение алго-
ритмов начинается с заданий, являющихся минимальными элемента-