Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером

У статті викладена методологія побудови матричних моделей руху даних архітектур комп’ютерних систем. Запропоновані принципи побудови комп’ютерних мереж з глибоким розпаралелюванням інформаційних потоків на основі двовимірних і тривимірних матричних моделей руху даних вирішують актуальну науково-т...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2009
Автор:	Пітух, І.Р.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України 2009
Теми:	Моделирование объектов и процессов
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7844
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером / І.Р. Пітух // Штучний інтелект. — 2009. — № 1. — С. 286-292. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859667350923509760
author	Пітух, І.Р.
author_facet	Пітух, І.Р.
citation_txt	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером / І.Р. Пітух // Штучний інтелект. — 2009. — № 1. — С. 286-292. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.
collection	DSpace DC
description	У статті викладена методологія побудови матричних моделей руху даних архітектур комп’ютерних систем. Запропоновані принципи побудови комп’ютерних мереж з глибоким розпаралелюванням інформаційних потоків на основі двовимірних і тривимірних матричних моделей руху даних вирішують актуальну науково-технічну задачу методології розрахунку ефективності руху даних в таких мережах. В статье изложена методология построения матричных моделей движения данных архитектур компьютерных систем. Предложенные принципы построения компьютерных сетей с глубоким распараллеливанием информационных потоков на основе двумерных и трёхмерных матричных моделей движения данных решают актуальную научно-техническую задачу методологии расчета эффективности движения данных в таких системах. In the article the methodology of construction of matrix models of motion of the architecture of computer systems is given. The offered principles of construction of computer networks with deep paralleling of information streams on the basis of two-dimensional and three-dimensional matrix models of data motion solve an actual scientific and technical problem of methodology of calculation of efficiency of data motion in such systems.
first_indexed	2025-11-30T12:04:08Z
format	Article
fulltext	«Искусственный интеллект» 1’2009 286 6П УДК 681.325.36 І.Р. Пітух Карпатський державний центр інформаційних засобів і технологій НАН України, м. Івано-Франківськ, Україна bima@buc.tr.ukrtel.net Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером У статті викладена методологія побудови матричних моделей руху даних архітектур комп’ютерних систем. Запропоновані принципи побудови комп’ютерних мереж з глибоким розпаралелюванням інформаційних потоків на основі двовимірних і тривимірних матричних моделей руху даних вирішують актуальну науково-технічну задачу методології розрахунку ефективності руху даних в таких мережах. В даний час існує широка різноманітність архітектур інформаційних систем, до яких належать концентровані та розподілені системи обробки даних. До систем першого класу можна віднести монопольні архітектури, архітектури з розподіленим часом, архі- тектури з мультипрограмною та мультипроцесорною обробкою даних. Другий клас представлений значним числом однорівневих архітектур сучасних комп’ютерних мереж, в тому числі: магістральні, зіркові, кільцеві, систолічні [1], [2]. До класу багаторівневих розподілених архітектур інформаційних систем слід віднести ієрархічні, багаторівнево- магістральні та зірково-магістральні архітектури [3]. Окремим класом архітектур представлені безпровідні радіотехнічні інформаційні системи та комп’ютерні мережі наступного типу: – безретрансляторні; – з пасивними ретрансляторами; – з активними ретрансляторами, в тому числі сотові мережі. Комп’ютерні системи з оптичними каналами зв’язку охоплюються архітектурами на основі: – дуплексних оптичних ретрансляторів; – оптичних активних ретрансляторів; – оптичних сканерів; – волоконно-оптичних ліній зв’язку. Значною оригінальністю архітектур характеризуються спеціалізовані комп’ютерні системи (СКС), які часто можуть базуватися на об’єднанні окремих елементів різних типових архітектур [4-6]. До такого класу інформаційних систем, наприклад, належать: – системи обліку витрат енергоносіїв з глибоким розпаралелюванням потоків даних; – комп’ютерні розподілені системи екологічного моніторингу; – спеціалізовані охоронні системи; – проблемно-орієнтовані корпоративні системи промислових та адміністративних ор- ганізацій. Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем... «Штучний інтелект» 1’2009 287 6П Така велика кількість архітектур інформаційних систем значною мірою ускладнює вирішення задач оптимізації проектних рішень при побудові інформаційних систем, що потребує розробки відповідних моделей архітектур, які б дозволили шляхом формалізації структурних елементів різних мереж з єдиних позицій провести дослідження та порівнян- ня їх системних характеристик. Одним з перспективних підходів до вирішення такої задачі є використання теорії та технології побудови одновимірних та багатовимірних мат- ричних моделей руху даних [3], що визначає актуальність таких досліджень. На рис. 1 подана класифікація архітектур комп’ютерних систем з фізичними лінія- ми зв’язку. Рисунок 1 – Класифікація архітектур КС з фізичними лініями зв’язку На рис. 2 подана класифікація архітектур КС з безпровідними лініями зв’язку. Рисунок 2 – Класифікація архітектур КС з безпровідними радіоканалами Сотові мережі Класи архітектур На основі радіоканалів З активними ретрансляторами З пасивними ретрансляторами Безретрансляторні На основі оптичних відкритих каналів Дуплексні оптичні ретранслятори Оптичні активні ретранслятори Оптичні сканери Архітектури комп’ютерних систем 2 Розподілені системи обробки даних 1 Системи концентрованої обробки даних 1.1 Монопольна 1.2 Розподіленого часу 1.4 Мультипроцесорна 1.3 Мультипрограмна 2.2 Багаторівневі 2.1 Однорівневі 2.2.1 Ієрархічна 2.2.2 Багаторівнева магістральна 2.2.3 Зірково- магістральна 2.1.1 Шинно-магістральна 2.1.2 Зіркова Волоконно- оптичні лінії зв’язку Провідно- кабельні 2.1.3 Кільцева 2.1.4 Систолічна Пітух І.Р. «Искусственный интеллект» 1’2009 288 6П Подані класифікації архітектур КС дозволяють виконати формалізований вибір відповідного класу архітектури КС залежно від їх проблемної орієнтації та необхід- них системних характеристик. Суть побудови даної моделі методично виконується формалізацією процедур побудови оптимального несуперечного змістовного графа розгалуженого алгоритму у наступному порядку: – формалізація умови задачі; – побудова суміщеного часового графа; – побудова логічного розгалуженого графа; – покриття логічного графа блок-схемою; – нумерація операторів блок-схеми. Формалізація моделі «блок-схема алгоритму»: .262511 232110 22209 17138 13127 12106 875 754 543 532 411 , ;, ;, ;, ;, ;, ;, ;, ;, ;, ;, TTTf TTTf TTTf TTTf TTTf TTTf TTTf TTTf TTTf TTTf TTTf f i                              Формалізація умови задачі полягає у відповідності до нумерації системних функцій )(rf i , які в реальній процедурі описуються системою аналітичних виразів, які викону- ються при заданих часових організаціях. Наприклад, для умови задачі )(rf i – багатоканальне аналого-цифрове перетворен- ня технологічних параметрів; )( 22 tf – ковзне усереднення формуючих відліків процесів; )( 33 tf – обчислення матриці коефіцієнтів кореляції; )( 44 tf – індикація параметрів. Формалізація умови задачі побудови моделі «блок-схеми алгоритму»:       )( )( )( )( 3 2 1 tf tf tf tY ; ; , d t b c t d e t      де edcba ,,,, – часові обмеження. Нехай a = 1, b = 2, c = 4, d = 6, e = 5. Тоді суміщений часовий граф (СЧГ) має вигляд, наведений на рис. 3 – 4, де стрілки вказують, що відповідні системні про- цедури виконуються до настання часу bt  або пізніше часу et  . Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем... «Штучний інтелект» 1’2009 289 6П Змінюючи значення часових обмежень edcba ,,,, і здійснюючи розпаралелюван- ня операцій виконання системних процедур )(tf i , одержимо відповідно різні реалізації суміщеного графа (рис. 3). Для визначення формалізованої методики побудови розгалуженого логічного графа (РЛГ) сформулюємо ряд стверджень: 1. Системними атрибутами логічного графа є 5 вершин: початок, ввід-вивід, оператор системної функції, умова і кінець. 2. Основним атрибутом розгалуженого логічного графа є умова, причому: 2.1) якщо умова виконується, ЛГ розширюється вправо, в протилежному випадку – вниз; 2.2) якщо умова не виконується, то вимагається її уточнення, граф розши- рюється зліва вниз; 3. Вид суміщеного часового графа одночасно визначає структуру логічного графа, причому: 3.1) якщо системні функції на СЧГ не перетинаються і не накладаються, то ЛГ розширюється вправо і вниз, а для виводу використовується одна за- гальна вершина; 3.2) в протилежному випадку ЛГ розширюється тільки вниз, а для виводу використовується автономна вершина після кожного оператора системної функції. Приклади побудови розгалужених ЛГ для суміщених часових моделей ілюс- трує рис. 3. 1 2 3 4 5 6 7 8 б а в г д е е е е а а а а в в в в с с с с d d d d f1 f1 f1 f1 f2 f2 f2 f2 f1 f3 f3 f3 f3 f3 Рисунок 3 – Приклади суміщених часових графів Пітух І.Р. «Искусственный интеллект» 1’2009 290 6П г) Рисунок 4 – Приклади побудови розгалужених логічних графів N а) VT T≥e f3 wf3 T<a T≥b T<c T>d f2 f1 wfi C N б) VT T≥e f3 T<a T≥b T<c T>d f1 wfi C f2 N в) VT T≥a f3 T≥b T>c f2 f1 wfi C N VT eT  f3 wf3 T < a eT  f1 wf1,f2 wf2 C T < c N VT eT  f3 wf3 T < a bT  f1 wf3,f2 wf1 C T < c T > d f2 д) Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем... «Штучний інтелект» 1’2009 291 6П Рисунок 5 – Блок-схема алгоритму оброблення даних Т>Т 7 Т<Т10 Т>Т 8 f8 f7 f6 f5 f9 f4 end f2 f1 fi begin Т>Т 5 Т>Т 4 Т<Т 1 Т<Т13 Т>Т17 Т<Т20 Т>T22 Т<Т21 Т<Т25 Т>T23 Т>Т26 f10 f2 Т<T 4 f3 Т>Т 8 f9 fi f10 Т<Т3 та к ні та к ні та к та к та к та к та к та к ні ні ні ні та к та к та к та к та к та ні ні ні та к та к Пітух І.Р. «Искусственный интеллект» 1’2009 292 6П Викладена методологія побудови граф-схем та алгоритму діагностування руху даних в КС реалізована у вигляді САПР у середовищі Delphi. Література 1. Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных. – М.: Финансы и статистика, 1985. – 343 с. 2. Столлингс В. Современные компьютерные сети. – СПб: Питер, 2003.– 783 с. 3. Хаусли Т. Системы передачи и телеобработки данных: Пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1994. – 456 с. 4. Гриценко В.И., Урсатьев А.А. Распределенные информационные системы. Состояния. Перспек- тивы развития // Управляющие системы и машины. – 2003. – № 4. – С. 11-21. 5. Гриценко В.И., Котиков Е.А., Урсатьев А.А. и др. Модель распределенной информационной систе- мы широкого применения // УСиМ. – 1999. – № 5. – С. 32-42. 6. Pitukh I., Nykolaychuk Y., Vozna N. Principles of computer networks construktion with deep paralleling of information flows on the basis of matrix models of data movement // Матеріали VIII Міжнародної науково-технічної конференції TCSET' 2004. – Львів; Славське. – С. 417-419. И.Р. Питух Матричные модели архитектур распределенных компьютерных систем и методология построения алгоритма диагностирования движения данных по центральному серверу В статье изложена методология построения матричных моделей движения данных архитектур компьютерных систем. Предложенные принципы построения компьютерных сетей с глубоким распараллеливанием информационных потоков на основе двумерных и трёхмерных матричных моделей движения данных решают актуальную научно-техническую задачу методологии расчета эффективности движения данных в таких системах. I.R. Pitukh The Matrix Models of the Distributed Computer Systems Architecture and Methodology of Algorithm Construction of Data Motion Diagnosis by the Central Server In the article the methodology of construction of matrix models of motion of the architecture of computer systems is given. The offered principles of construction of computer networks with deep paralleling of information streams on the basis of two-dimensional and three-dimensional matrix models of data motion solve an actual scientific and technical problem of methodology of calculation of efficiency of data motion in such systems. Стаття надійшла до редакції 10.07.2008.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7844
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1561-5359
language	Ukrainian
last_indexed	2025-11-30T12:04:08Z
publishDate	2009
publisher	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
record_format	dspace
spelling	Пітух, І.Р. 2010-04-19T12:25:56Z 2010-04-19T12:25:56Z 2009 Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером / І.Р. Пітух // Штучний інтелект. — 2009. — № 1. — С. 286-292. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7844 681.325.36 У статті викладена методологія побудови матричних моделей руху даних архітектур комп’ютерних систем. Запропоновані принципи побудови комп’ютерних мереж з глибоким розпаралелюванням інформаційних потоків на основі двовимірних і тривимірних матричних моделей руху даних вирішують актуальну науково-технічну задачу методології розрахунку ефективності руху даних в таких мережах. В статье изложена методология построения матричных моделей движения данных архитектур компьютерных систем. Предложенные принципы построения компьютерных сетей с глубоким распараллеливанием информационных потоков на основе двумерных и трёхмерных матричных моделей движения данных решают актуальную научно-техническую задачу методологии расчета эффективности движения данных в таких системах. In the article the methodology of construction of matrix models of motion of the architecture of computer systems is given. The offered principles of construction of computer networks with deep paralleling of information streams on the basis of two-dimensional and three-dimensional matrix models of data motion solve an actual scientific and technical problem of methodology of calculation of efficiency of data motion in such systems. uk Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України Моделирование объектов и процессов Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером Матричные модели архитектур распределенных компьютерных систем и методология построения алгоритма диагностирования движения данных по центральному серверу The Matrix Models of the Distributed Computer Systems Architecture and Methodology of Algorithm Construction of Data Motion Diagnosis by the Central Server Article published earlier
spellingShingle	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером Пітух, І.Р. Моделирование объектов и процессов
title	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером
title_alt	Матричные модели архитектур распределенных компьютерных систем и методология построения алгоритма диагностирования движения данных по центральному серверу The Matrix Models of the Distributed Computer Systems Architecture and Methodology of Algorithm Construction of Data Motion Diagnosis by the Central Server
title_full	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером
title_fullStr	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером
title_full_unstemmed	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером
title_short	Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером
title_sort	матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером
topic	Моделирование объектов и процессов
topic_facet	Моделирование объектов и процессов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7844
work_keys_str_mv	AT pítuhír matričnímodelíarhítekturrozpodílenihkompûternihsistemtametodologíâpobudovialgoritmudíagnostuvannâruhudanihcentralʹnimserverom AT pítuhír matričnyemodeliarhitekturraspredelennyhkompʹûternyhsistemimetodologiâpostroeniâalgoritmadiagnostirovaniâdviženiâdannyhpocentralʹnomuserveru AT pítuhír thematrixmodelsofthedistributedcomputersystemsarchitectureandmethodologyofalgorithmconstructionofdatamotiondiagnosisbythecentralserver

Матричні моделі архітектур розподілених комп’ютерних систем та методологія побудови алгоритму діагностування руху даних центральним сервером

Репозитарії

Схожі ресурси