Розглянуто питання побудови моделей автономного адміністрування та керування інформаційними ресурсами гетерогенних обчислювальних систем на підставі технології програмних агентів. Обгрунтовано формальний підхід до декомпозиції потоку задач та їх представлення на базі апарата мереж Петрі. Запропонований підхід до побудови мультиагентної системи дозволяє ефективно моделювати й аналізувати потік взаємопов'язаних задач керування та моніторингу інформаційних ресурсів розподілених обчислювальних систем.

Зазначено, що з розвитком глобальної комп'ютерної мережі Інтернет і збільшенням обсягу інформації в ній проблема пошуку інформації стає усе більш актуальною. Перспективи вдосконалення пошукових механізмів зараз пов'язують з їх інтелектуалізацією та персоніфікацією на базі агентних технологій. Це потребує розробки засобів формалізованого та інтероперабельного подання знань про предметні області, в яких здійснюється пошук, та методів їх аналізу. Запропоновано методи створення онтологічних моделей предметних областей та їх використання для підвищення ефективності інформаційного пошуку. Розробка базується на стандартах, запропонованих у проекті Semantic Web, а також використовує оригінальні алгоритми.

Проанализирован накопленный опыт эксплуатации кластеров, рассмотрена загрузка вычислительного кластера задачами для проблем, связанных с объединением кластеров в комплекс, предложены пути их решения.

В научной области "интеллектуальные системы принятия решения и управления" сформулирована и обоснована постановка научной задачи создания интеллектуальной системы принятия решения для эффективного развития информационно-телекоммуникационных инфраструктур региональных операторов электросвязи, прежде всего входящих в состав ОАО "ЦентрТелеком", на основе интеграции приложений и адаптивной обработки информации в сетевой гетерогенной среде распределенных вычислений.

Отмечено, что использование Grid-платформ достаточно распространенно в научных исследованиях. Такой тип систем позволяет использовать разнотипные вычислительные ресурсы для решения наиболее сложных научных проблем. Более того, такие системы используются в гетерогенных нестабильных сетях, где использование классических параллельных платформ типа MPI неэффективно из-за отсутствия в последних средств мониторинга состояния, поддержки транзакций, управления задачами, поддержки средств безопасности. Однако, современные Grid-платформы имеют и ряд существенных недостатков, связанных с отсутствием таких качеств, как мобильность сервисов, каталогизаторов Grid-сервисов, качественного управления параллельными задачами и т.д. Предложены средства расширения популярной Grid-платформы Globus Toolkit для решения этих проблем. Проанализировано текущее состояние архитектуры Globus Toolkit и приведены результаты по реализации параллельных вычислений с использованием таких расширений.

Розглянуто постановку задачі удосконалювання та розвитку існуючих гетерогенних великих комп'ютерних систем і мереж.

Розглянуто способи та можливості створення інтегрованих структур даних для зберігання інформаційного наповнення в гетерогенних системах електронного контент-бізнесу. Запропоновано формальні моделі та методи інтеграції семантики різнорідних даних у системах електронного бізнесу, які грунтуються на застосуванні метаданих, контекстного аналізу тезаурусів та онтологій даних.

Проведено аналітичний огляд існуючих методів розробки паралельних рішень, проаналізовано їх переваги та недоліки. Визначено мету, яка полягає в створенні методу зменшення трудомісткості процесу створення паралельних програм поряд з підвищенням швидкодії їх паралельних рішень між різними багатопроцесорними архітектурами. Відповідно до сформованої мети, розроблено новий метод автоматичного динамічного розпаралелювання обчислень. Запропоновано інтерфейсні вимоги для послідовних програм, що автоматично розпаралелюються, та методику їх перетворення у паралельні аналоги. Розв'язано задачу об'єднання переваг активного та пасивного динамічного розпаралелювання обчислень, та задачу побудови централізованих і децентралізованих динамічно розпаралелюваємих алгоритмів.

На основании отказа от алгоритмического тестирования как единственного средства диагностирования больших систем с взаимодействующими в них разнородными процессами предложены новые основные положения, модели и методы диагностирования. Средствами получения диагностической информации полагаются алгоритмическое тестирование, измерение физических параметров, визуальный осмотр, наблюдение специальных сигналов и признаков и т.п. В связи с этим объект диагностирования представлен моделью формирования и изменения свойств, наблюдаемых расширенными средствами диагностирования. Разработана и приведена схема связей для построения изменений свойств.

Виконано логіко-математичне моделювання режиму статистичної рівноваги циклічного телетрафіку. Цей режим використовується в транзитивних процесах без поглинальних станів.

Разработан новый программный продукт, который позволяет значительно снижать часовую сложность моделирования за счет автоматического упрощения структуры бесконечных кластеров в перколяционных моделях и определения их обобщающих параметров.

Обсуждена проблема исследования основных характеристик надежности проектируемых вычислительных сетей. Предложено применение методов аналитического моделирования для решения этой задачи. С использованием аппарата теории массового обслуживания построена аналитическая модель оценки надежности гетерогенных вычислительных сетей клиент-серверной архитектуры.

Проведено аналіз гетерогенної комп'ютерної мережі. Однією з основних рис трафіку гетерогенної мережі є суттєва нестабільність трафіку, його мінливість, яка є наслідком неузгодженої взаємодії складових частин інтегрального трафіку. Розглянуто можливість моделювання пакетного телекомунікаційного трафіку за допомогою теорії хаоса та хаотичних відображень. Проведено моделювання фрактального процесу солітоноподібними функціями. В результаті проведених досліджень нелінійних динамічних систем встановлено можливість створити модель трафіку гетерогенної комп'ютерної мережі, засновану на його уявленні у вигляді солітоноподібних функцій, які є результатом вирішення нелінійних диференційних рівнянь Кортевега-де Вріза.

Предложен агрегативно-декомпозиционный подход к формализации процесса обработки информации при функционировании специализированного программного комплекса (СПК), позволивший выделить структурные компоненты процесса альтернативной формализации в среде гетерогенной мультисервисной сети (ГМС) и построить укрупненный граф альтернативной формализации, учитывающий основные связи, отражающие порядок следования, объемы и потоки обрабатываемой информации между различными иерархическими уровнями. Формализована задача, выбора оптимальной структуры фрагмента ГМС, обслуживающего СПК, базирующаяся на теоретико-множественном подходе с учетом предложенного критерия максимальной интенсивности использования сетевого ресурса. Предложен метод распределения задач СПК по узлам вычислительной сети, использующий разработанную математическую модель функционирования СПК, который основывается на формализации как объектов управления, так и требований, предъявляемых к исследуемому комплексу.

Предложено построить архитектуру гетерогенной вычислительной системы (ГВС), предназначенной для решения (общих) задач типа математической физики, по принципу: центральная интеллектуальная машина-спецпроцессор (ЦИМ - СП). Переход к представлению и обработке информации в СП ГВС в виде сложных структур данных (ССД) требует наличия ЭВМ с языком высокого уровня (типа АНАЛИТИК). Она обеспечит переход от аналитического описания сути вычислительного эксперимента к одному из численных методов решения задачи в СП параллельного типа; преобразование и ввод ССД; работу СП в режиме единого вычислительного потока; запуск системы и индикацию результата; коррекцию при необходимости и т.д.

Розглянуто підхід до синтезу топології гібридного хмарного сховища даних, яке функціонує у гетерогенній мережі. Процес синтезу розбито на три послідовних етапи: визначення оптимальної логічної структури сховища даних за критерієм мінімізації сумарного часу доступу до інформаційних масивів; проведення топологічної оптимізації фізичної структури мережі за критерієм мінімальних витрат на експлуатацію додаткового обладнання; вибір стратегії синтезу топології залежно від вимог щодо надійності та безпеки сховища даних, що враховуються узагальненим показником якості CLOUD-систем.

Рассмотрен вопрос оптимального выбора GPU вычислителей для выполнения ядер-программ на OpenCL при их запуске на GPU в кластерах гетерогенного типа и в грид-сети, грид-узлами которой являются кластеры на GPU. Предложен метод оптимального выбора GPU вычислителей для минимизации времени выполнения программ с использованием GPU. В предложенном подходе учитываются определенные отличия работы GPU разных производителей и различной архитектуры. Предложенный метод будет эффективным также при использовании его на персональных компьютерах или ноутбуках с несколькими GPU.

Сучасні графічні процесори (GPU) є пристроями SIMD архітектури, які надають своїм користувачам значні обчислювальні можливості. OpenCL (Open Computing Language) є основою для написання програм, які виконуються на гетерогенних платформах, та полегшує складні обчислення загального призначення. Слід зазначити, що ручна розробка ефективного коду OpenCL є досить складною задачею. Описано автоматичну систему генерації OpenCL коду із послідовного коду C. Запропоновано загальний підхід для його ефективної генерації. Швидкість виконання результуючої згенерованої OpenCL програми значно вища за швидкість вихідної послідовної програми C.

Мета дослідження - розробка моделей та методів проектування гетерогенних мультисервісних комп'ютерних мереж (КМ). Проведений аналіз основних напрямів мережевої індустрії показав, що сучасні комп'ютерні мережі реалізуються як гетерогенні структури, що містять у своєму складі велику кількість як дротових, так і бездротових сегментів. Проаналізовано методи проектування структур КМ і запропоновано ієрархічний підхід щодо моделювання з використанням моделей трьох рівнів. Для розв'язання задач проектування та реінжинірингу КМ запропоновано евристичний метод, що дозволяє знаходити раціональне проектне рішення, яке забезпечує максимальне значення показника ефективності. Розроблені моделі та методи реалізовані в підсистемах проблемно-орієнтованої САПР КМ "ПЕРАМ". Розроблено методику проектування та реінжинірингу гетерогенних сегментів комп'ютерних мультисервісних мереж у середовищі проблемно-орієнтованої САПР, яка враховує особливості функціонування бездротових сегментів і дозволяє зменшити строк виконання проектних робіт. З метою підвищення ефективності проектування й реінжинірингу запропоновано використовувати додаткові інструментальні засоби для активного моніторингу мережі й генерації мультимедійного трафіку.

Запропоновано архітектуру гнучкого та розширюваного інструментарію моделювання гетерогенних Грід-систем з відеографічними прискорювачами gpusim на базі Java-фреймворку GridSim та розроблений на її основі прототип. Проведено перевірку адекватності та первинне дослідження моделі на прикладі конкретної задачі для симуляції на розробленому прототипі.