WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

КОВТУНЕНКО Алексей Сергеевич

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ

АГЕНТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Специальность 05.13.11 –

Математическое и программное обеспечение вычислительных

машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа – 2013

Работа выполнена на кафедре информатики ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

Научный руководитель д-р техн. наук, профессор ВАЛЕЕВ Сагит Сабитович

Официальные оппоненты: д-р техн. наук, профессор ЮСУПОВА Нафиса Исламовна Заведующий кафедрой вычислительной математики и кибернетики ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

канд. техн. наук, доцент, ПОГОРЕЛОВ Григорий Иванович Заместитель генерального директора – директор по общим вопросам и безопасности ОАО УНПП «Молния»

Ведущее предприятие: ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы»

Защита состоится «1» ноября 2013 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д-212.288. при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

по адресу: 450000, г. Уфа, ул. К. Маркса,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан « » сентября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф. И. Л. Виноградова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования Одним из наиболее важных этапов жизненного цикла (ЖЦ) информационно-управляющих систем (ИУС) является проектирование и создание подсистем распределенной обработки данных. От эффективной организации этого этапа зависит качество создаваемой системы и эффективность ее эксплуатации.

Наиболее известным программным решением для распределенных программных систем является использование трехзвенных программных архитектур «клиент-сервер» и создание дополнительного слоя программного обеспечения (ПО) – промежуточного слоя (ПС), который позволяет сократить затраты на проектирование и разработку программных модулей обработки, хранения данных, а также их интеграцию.

Однако, в классе программных систем распределенной обработки данных, критичных ко времени (ДКВ) – данных, для которых важное значение имеет время их получения и обработки (телеметрические данные, аудио и видеопотоки, промежуточные данные при распределенном компьютерном моделировании и т. д.), – клиент-серверная архитектура является недостаточно эффективной.

Обусловлено это тем, что программно-аппаратные системы распределенной обработки ДКВ имеют высокие требования к скорости обработки и передачи данных, а задача их хранения имеет более низкий приоритет, тогда как клиент-серверная архитектура ориентирована преимущественно на хранение и весьма требовательна к сетевым ресурсам. Таким образом, существующие программные технологии не позволяют обеспечить эффективность ЖЦ ИУС, и одновременно обеспечить соблюдение всех требований, предъявляемых к распределенным программным системам обработки данных: открытости, гибкости, модульности, обеспечения качества предоставляемых услуг, управляемости, безопасности, прозрачности распределения ресурсов.

Более эффективной для использования в данном классе программных систем является архитектура типа «точка-точка», а также возможные гибридные решения. Она позволяет организовать децентрализованную обработку данных и обеспечить гибкое и адаптивное распределение ресурсов вычислительной сети.

Наиболее известным подходом к созданию распределенных, децентрализованных систем обработки информации является агентно-ориентированный подход.

Он подразумевает использование программных архитектур «точка-точка» в рамках агентной технологии разработки.

В настоящее время подход к проектированию и разработке больших программных комплексов распределенной обработки ДКВ является проблемно-ориентированным, а применимость программных комплексов ограничена предприятием или предметной областью. В связи с этим, задача разработки универсального инструментария для проектирования и построения широкого класса программных систем распределенной обработки ДКВ на основе агентной технологии, обеспечивающей требуемое качество проектируемых приложений является актуальной научной задачей.

Проблемам стандартизации и создания программных систем универсального назначения, которые бы позволяли проектировать и строить программные комплексы распределенной обработки ДКВ посвящены исследования научных школ как в России так и за рубежом. В частности, для решения задач распределенного компьютерного моделирования и управления разработан стандарт IEEE 1516–2010 (HLA – high-level architecture), определяющий интерфейсы и протоколы взаимодействия между локальными приложениями обработки данных. Ряд спецификаций данного стандарта реализован в виде программных платформ.

Многие среды компьютерного моделирования реализуют интерфейсы стандарта, которые позволяет включать их в единую сеть обработки данных.

Наиболее известными в этой области являются работы Р. Фуджимото и др.

В России системам распределенной обработке данных применительно к прикладным задачам посвящены работы Е. Б. Замятиной, А. И. Каляева, Г. Г. Куликова, А. И. Микова, В. В. Окольнишникова, С. В. Павлова, Р. Л. Смелянского, Н.

И. Юсуповой.

Созданные российскими разработчиками программные комплексы «Мера», «Диана», «Triad.net» и «AGNES» обеспечивают высокую эффективность распределенной обработки ДКВ в частности при решении задач компьютерного моделирования, однако не всегда удовлетворяют одновременно требованиям открытости, гибкости, прозрачности и управляемости создаваемых на их базе вычислительных систем, в большинстве своем являются специализированными и ориентированы на решение узких задач распределенной обработки данных при компьютерном моделировании.

Целью работы является повышение эффективности жизненного цикла систем распределенной обработки данных, критичных ко времени за счет использования агентного подхода и разработки программного обеспечения промежуточного уровня.

1. Разработать обобщенную архитектуру программно-аппаратного комплекса распределенной обработки данных, критичных ко времени с учетом специфики жизненного цикла распределенных программно-аппаратных систем.

2. Разработать язык представления спецификаций программных систем распределенной обработки данных, критичных ко времени.

3. Разработать программную архитектуру систем распределенной обработки ДКВ на основе агентно-ориентированного подхода.

4. Разработать программные средства и программную инфраструктуру для проектирования и построения систем распределенной обработки данных, критичных ко времени.

1. Обобщенная архитектура программно-аппаратного комплекса распределенной обработки данных, подразумевает прозрачность распределения вычислительных ресурсов и использование метапрограммирования для создания приложений, что позволяет, в отличие от существующих подходов, обеспечить гибкость создаваемых систем, уменьшить время на разработку и реконфигурацию, за счет увеличения степени повторного использования кода а также за счет виртуализации вычислительных ресурсов.

2. Язык представления спецификаций распределенных программных комплексов обработки данных, критичных ко времени, позволяющий, в отличие от существующих высокоуровневых средств разработки, осуществлять структурное проектирование распределенных программных систем.

3. Программная архитектура, реализует агентно-ориентированный подход, что позволяет, в отличие от существующих подходов, учитывать требования живучести и гибкости программных систем распределенной обработки данных, критичных ко времени.

4. Разработанные программные средства и программная инфраструктура относятся к промежуточному слою программного обеспечения, базируются на агентной технологии разработки и представляют собой законченный пакет программ который, в отличие от существующих, для программных комплексов обработки данных, критичных ко времени позволяют обеспечить выполнение требований открытости, гибкости и устойчивости к аппаратным и программным сбоям, а также прозрачности распределения ресурсов.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в • в разработанной обобщенной архитектуре программно-аппаратных комплексов распределенной обработки данных, которая позволяет снизить время и трудозатраты на создание распределенных программных систем за счет использование метапрограммирования;

• в языке представления спецификаций вычислительных систем, позволяющем осуществлять структурный дизайн программных систем распределенной обработки данных, критичных ко времени, не прибегая к алгоритмическому программированию;

• в программной архитектуре, которая за благодаря агентно-ориентированному подходу позволяет учитывать требования к гибкости и живучести программных систем распределенной обработки данных, критичных ко времени на стадии проектирования;

• в разработанных программных средствах промежуточного слоя, которые, благодаря использованной агентной технологии и языка разработки Java, являются кросс-платформенными и позволяют создавать программные комплексы распределенной обработки данных, критичных ко времени на базе гетерогенных вычислительных сетей с непредсказуемой загрузкой, реализовывать самоорганизующиеся агентные алгоритмы обработки данных, создавать иерархические программные комплексы.

В работе использовались теоретико-множественные, графовые и агентноориентированные методы представления моделей, объектно-ориентированные и агентные методологии проектирования и разработки программных систем, методы системного анализа, математического моделирования сложных динамических систем, а также теории организации параллельных вычислительных процессов.

1. Обобщенная архитектура программно-аппаратного комплекса распределенной обработки данных.

2. Язык представления спецификаций распределенных систем обработки данных, критичных ко времени.

3. Программная архитектура распределенных систем обработки данных, критичных ко времени.

4. Пакет программ промежуточного слоя для создания систем распределенной обработки данных, критичных ко времени.

Степень достоверности и апробация результатов Полученные в диссертационной работе результаты не противоречат известным теоретическим положениям и подтверждаются результатами расчетов, апробации и внедрения предложенных в диссертации методов на предприятиях и в учебном процессе Уфимского государственного авиационного технического университета.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях.

• в 2010 г в рамках «International Workshop on Applied Informatics and Mathematical Methods in Economics», Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа • в 2010, 2012 гг. на Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения», Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа • в 2011, 2012, 2013 гг. на Всероссийской зимней школе-семинаре аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники», Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа • в 2011 г. на V Всероссийской научно-технической конференции молодых специалистов, Уфимское моторостроительное производственное объединение, г. Уфа • в 2012 году на шестой международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления «PACO'2012», Институт проблем управления РАН, г. Москва • в 2013 г. на международной конференции «Information Technologies for Intellegent Decision Making Support», Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа Работа выполнена в рамках плановых исследований кафедры информатики в области построения многоагентных систем моделирования и управления силовыми установками летательных аппаратов, а также разработки эффективных методов компьютерного моделирования сложных организационно-технических систем. Исследования поддержаны грантом № 10-08-00928 «Анализ и синтез многоагентных систем управления газотурбинными двигателями летательных аппаратов»

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались и получили положительную оценку на всероссийских и международных конференциях. Список публикаций по теме диссертации включает 17 научных трудов, в том числе 12 статей (2 в рецензируемых журналах из списка ВАК) и тезисов докладов на научных конференциях и одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, изложенных на 126 листах машинописного текста, включая 37 иллюстраций и список используемой литературы из 125 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, формулируются задачи и цели исследования, отмечается научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе выполнен анализ архитектурных особенностей построения распределенных программных комплексов обработки данных, выполнен анализ наиболее распространенных архитектур. Рассмотрены существующие программные средства и технологии построения распределенных программных систем. Обозначен класс прикладных задач распределенной обработки ДКВ: задач управления и компьютерного моделирования сложных технических и организационно-технических систем. Рассмотрены свойства живучести и гибкости распределенных программных систем, как аспекты фактора надежности программных средств, являющиеся наиболее важными для распределенных систем обработки ДКВ. Под живучестью подразумевается способность программной системы сохранять работоспособность в случае отказа ее компонентов. Под гибкостью программных систем понимается возможность наращивания функционала или реконфигурации системы в процессе ее эксплуатации, без остановки, перезапуска и дополнительных затрат.

и эффективности) предлагается обобщенная архитектура программно-аппаратного комплекса (рисунок 1). В основе архитектуры распределенных систем обработки данных Рисунок 1 – Обобщенная архитектура программно-а- программных компонент:

ппаратных комплексов распределенной обработки • платформа распреданных деленного исполнения подзадач обработки данных, которая обеспечивает необходимый уровень виртуализации вычислительных ресурсов сети для различных компонент приложения, передачу данных, прозрачность распределения ресурсов гетерогенной вычислительной сети с непредсказуемой загрузкой;

• библиотека компонент, в которых реализованы типовые подзадачи обработки данных, которые используются при построении приложения;

• компонента создания и запуска подпрограмм обработки данных, которая обрабатывает спецификацию программы и на базе платформы из компонент библиотеки строит распределенное приложение обработки данных;

• интегрированная среда программирования для реализации подзадач обработки данных на алгоритмическом языке и включения их в библиотеку;

• среда визуального проектирования распределенных программных систем, позволяющая создавать спецификацию приложения распределенной обработки данных в виде метапрограммы на специальном языке.

Показано, что агентно-ориентированный подход и агентная технология разработки наилучшим образом подходят для реализации предложенной обобщенной архитектуры.

Во второй главе предлагается математическая модель обработки ДКВ.

Пусть множество ДКВ задано множеством атрибутов V, значения которых в процессе функционирования системы необходимо поддерживать актуальными.

Подзадачи обработки данных задаются множеством операций F по вычислению текущих значений совокупности исходящих атрибутов V D V с использованием текущих значений совокупности входящих атрибутов V G V, при этом V G V D=. Каждая операция может быть представлена кортежем f = V G, V D.

Кроме того, задается отображение T ( f ): F, которое каждой операции ставит в соответствие вещественное число, показывающее период ее повторения в секундах.

Решаемая прикладным программным комплексом задача обработки ДКВ может быть представлена ориентированным биграфом, множество вершин которого N =V F соответствуют атрибутам и операциям их преобразования, а множество дуг С : V F – зависимостям между значениями атрибутов или компонентам потоков данных, передаваемым между подзадачами обработки. На основании графового представления задачи была предложена агентно-ориентированная программная архитектура распределенной обработки ДКВ. В основе данной программной архитектуры лежат следующие положения.

1. Задача распределенной обработки ДКВ представляется совокупностью подзадач – операций, каждой из которых соответствует программный агент, называемый целевым. Целевой агент содержит следующие элементы:

1) вектор состояния – текущие значения совокупности производных атрибутов, значения которых агент должен поддерживать актуальными;

2) регистр входящих потоков– текущие значения совокупности производящих атрибутов;

3) главную процедуру – периодическую вызываемую процедуру которая соответствует операции обработки данных;

4) периодическую процедуру поддержания актуальности входящих сигналов (обновления регистра входящих потоков).

2. Топология потоков данных между операциями задается, в соответствие с агентно-ориентированным подходом, для каждого целевого агента, посредством указания агетнов-источников входящих потоков, а также периода обновления значений в регистре. Это позволяет обеспечить живучесть прикладного программного комплекса, поскольку сбой одного или нескольких целевых агентов не приведет к отказу. В этом случае для расчетов в других операциях будут использоваться устаревшие значения, что повлияет только на точность вычисления других атрибутов. Поддержание потока данных между целевыми агентами осуществляется с применением предложенного прикладного протокола сигнального взаимодействия.

3. Создание спецификации вычислительной модели обработки ДКВ и параметров целевых агентов осуществляется на основе метапрограммирования с использованием предложенного в работе языка описания спецификаций (Task Specification Description Language – TSDL). Он основан на стандарте разметки XML. В TSDL-описании распределенной системы обработки данных для каждого целевого агента указываются входящие потоки, размерность состояния, указатель на процедуру обработки из библиотеки компонент (согласной обобщенной архитектуре, предложенной в первой главе), периодичность обновления регистра входящих сигналов и вектора состояния, а также указатель на узел вычислительной сети, на котором выполняются задачи данного целевого агента.

4. Управление распределенным программным комплексом: его запуск, останов и уничтожение производится согласно следующей трехуровневой иерархической структуре с использованием предложенного прикладного протокола управляющего взаимодействия.

1) Верхний уровень управления представлен агентом – главным менеджером, который осуществляет взаимодействие с пользователем, создание целевых агентов по TSDL-спецификации программной системы и трансляцию управляющих команд на средний уровень.

2) Средний уровень представлен периферийным менеджером, или менеджером узла, который осуществляет ретрансляцию управляющих команд целевым агентам вычислительного узла.

3) Нижний уровень представлен механизмами целевого агента, который при поступлении от среднего уровня управляющих команд запускает или приостанавливает выполнение своей главной процедуры, либо самоуничтожается.

5. В условиях локальной нехватки вычислительных ресурсов возможно перераспределение задач между вычислительными узлами сети на основе концепции подвижного кода. Если мощности вычислительного узла не позволяют целевому агенту поддерживать значения переменных актуальными во времени, механизм балансировки нагрузки приостанавливает выполнение главной процедуры и перемещает целевого агента на менее загруженный или более производительный узел. Предложен прикладной протокол служебного взаимодействия, который обеспечивает целостность иерархической структуры управления при перемещении целевых агентов между вычислительными узлами.

Данный механизм позволяет использовать для исполнения распределенного программного комплекса гетерогенные сети с непредсказуемой загрузкой.

Язык представления спецификаций распределенных программ TSDL основан на нотации XML. Описание его в виде расширенной формы Бэкуса-Наура (РБНФ) приведено ниже.

::= '0'|'1'|'2'|'3'|'4'|5|'6'|'7'|'8'|'9';

::= 'a'|'b'|...|'z'|'A'|'B'|...|'Z';

::=, {};

::= {|};

::=, {||'.'};

::= '';

::= '', {}, '';

::= '', |{}'';

::= '', [], [{}] ::= '', {|}, '';

Атрибутом данного элемента является указатель на файл со спецификацией подмодели, которую необходимо создать в составе основной модели. При появлении в составе root-элемента элемента обработка основного файла приостанавливается и запускается обработка вложенного файла.

Благодаря рекурсивности интерпретатора данный механизм позволяет создавать TSDL-спецификации любой сложности и глубины вложенности. Для обеспечения поименной целостности и непротиворечивости агент главный менеджер в процессе интерпретации TSDL-скрипта пополняет коллекцию заголовков целевых агентов, каждый из которых содержит имя и размерность вектора состояния. Благодаря этому при обработки нескольких вложенных файлов не возникает коллизий.

Гибкость создаваемых на базе предложенной платформы программных систем обеспечивается тем, что для некоторых операций обработки целевые агенты могут быть не созданы сразу. Синтаксис языка позволяет в описании агента не указывать название класса в библиотеке. В этом случае целевой агент не будет создан, однако его имя и размерность состояния будет занесено в коллекцию заголовков. Пока не будет обработан файл спецификации, в котором агент задан более полно поток данных от этой операции будет нулевым. В случае, если производится попытка создать агента с именем уже существующего агента, старый агент уничтожается. Этот механизм позволяет создавать гибкие и динамически модифицируемые программные системы обработки ДКВ.

Живучесть программных систем обеспечивается агентно-ориентированным подходом и агентной технологией создания программных систем. Каждый целевой агент автономен и не хранит никакой информации о всей задаче обработки.

В четвертой главе рассматривается задача разработки библиотеки типовых компонент компьютерных моделей сложных технических систем. Библиотека представляет собой совокупность классов-наследников класса BasicUnit. В целом библиотека состоит из следующих пакетов.

• library – содержит абстрактные классы, реализующие функционал, общий для некоторой совокупности агентов.

Векторно-матричная операция обработки (VectorOperation).

Источник модельных сигналов (Source).

• library.units.static – содержит классы агентов, реализующих математические функции.

• library.units.dynamic – содержит классы агентов, реализующие динамические операции.Наиболее важным является следующий класс.

Линейное динамическое звено (LinearUnit). Может быть задан несколькими способами:

коэффициентами числителя и знаменателя передаточной функции;

матрицами коэффициентов уравнений состояния A, B, C, D и начальным состоянием.

• library.units.sources – содержит классы агентов реализующих модельные источники сигналов. В частности, реализованы следующие виды источников модельных сигналов.

Текущее модельное время в секундах (Clock).

Константа (Constant). Агент содержит экранную форму с элементом управления «ползунок», с помощью которого уровень модельного сигнала (значение константы) можно менять в заданных пределах в процессе выполнения вычислительной модели.

Гармонический сигнал (HarmGenerator).

Генератор случайных чисел с равномерным распределением (Random).

Ступенчатый сигнал (StepUnit). Агент имеет экранную форму с элементом управления «кнопка», которая отражает текущее состояние возвращаемого агентом сигнала, а также позволяет оператору управлять им в процессе выполнения вычислительной модели.

• library.units.sinks – содержит классы агентов, реализующих визуализацию данных. Наиболее общими по функциональности являются следующие Временная диаграмма (Scope).

Вывод на экран числовых значений атрибутов (Display).

Библиотека готовых компонент, входящая в состав программного комплекса ABSynth позволяет создавать распределенные компьютерные модели сложных технических систем без использования алгоритмического языка программирования Java, пользуясь исключительно языком описания спецификаций модели TSDL, и, как следствие, не требует от экспертов навыков алгоритмического программирования.

Построение программной системы распределенной обработки ДКВ с использованием разработанной платформы осуществляется в несколько этапов.

1. На основании математической или алгоритмической модели эксперт разрабатывает структурно-функциональную модель. В ней формулируются операции обработки и модель потоков данных между ними.

2. Если библиотека не обеспечивают всего необходимого функционала эксперт формирует алгоритмисту техническое задание на создание новых компонент.

3. На основании это технического задания алгоритмист создает в рамках платформы на языке Java агентные классы и возвращает эксперту их названия и параметры.

4. Эксперт создает текстовый файл со спецификацией модели на языке TSDL в виде xml файла.

5. На базе вычислительной интрасети разворачивается распределенная агентная платформа ABSynth.

6. Оператор с помощью диалогового окна загружает TSDL-файл со спецификацией вычислительной модели. На базе распределенной платформы создаются все целевые агенты системы. Каждый целевой агент при этом попадает на тот вычислительный узел, который для него указан в спецификации.

В качестве примера использования разработанного программного комплекса рассматривалась задача распределенного компьютерного моделирования. На основе известной кусочно-линейная многорежимной динамической модели была разработана компьютерная модель газогенератора ГТД. Была поставлена задача компьютерного моделирования газогенератора с разными параметрами поступающего воздуха на режимах от запуска до режима земного малого газа на базе небольшой корпоративной ЛВС, состоящей из персональных компьютеров (CPU Intel i3, RAM 2048 Mb), объединенных в сеть Ethernet 100M.

Узлы сети находились под управлением как ОС Windows XP, так и CentOS 6.3. В результате была создана следующее TSDL-описание модели (рисунок 3).

Рисунок 3 – TSDL-описание распределенной компьютерной модели газогенератора ГТД экрана главного узла. Слева расположены формы (сверху вниз): главного менеджера, константы, форма JADE навигатора платформы. Справа расположены формы агентов Scope, отображающие временные диаграммы скоростей вращения вала низкого давления. При моделировании на трех различных узлах под управлением Windows XP параллельно и асинРисунок 4 – Скриншот экрана глав- хронно исполнялись три модели газогенератора с разными параметрами постуного узла пающего воздуха (температурой и давлением). При этом вычислительные узлы не извлекались из рабочего процесса.

Значения переменных модели поступали для отображения на главный узел под управления CentOS 6.3.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложенная обобщенная архитектура программно-аппаратных систем распределенной обработки данных позволяет повысить эффективность организации проектирования и создания ИУС за счет виртуализации вычислительных ресурсов сети и использования метапрограммирования при создании распределенных программных систем обработки данных.

2. Разработанный язык представления спецификаций программных систем распределенной обработки данных, критичных ко времени, благодаря использованной в его основе нотации XML, позволяет экспертам предметной области в интуитивно понятной форме проектировать и создавать распределенные программные системы обработки данных, критичных ко времени.

3. Разработанная программная архитектура распределенных программных систем обработки данных, критичных ко времени, благодаря агентно-ориентированному подходу позволяет обеспечить создаваемым распределенным программным системам обработки данных, критичных ко времени качества гибкости и живучести.

4. Разработанная программная платформа, которая реализует предложенную программную архитектуру, благодаря использованной агентной технологии и кросс-платформенности, позволяет организовать распределенную обработки данных, критичных ко времени на базе гетерогенной компьютерной сети. Разработанная библиотека типовых компонент позволяет осуществлять распределенное компьютерное моделирование сложных технических систем.

Перспективы дальнейшей разработки темы В рамках дальнейших исследований планируется наращивание синтаксиса разработанного языка метапрограммирования, создание визуальных средств проектирования и дизайна программных комплексов распределенной обработки данных, разработка многоагентных алгоритмов управления ресурсами вычислительной сети на основе предложенной программной архитектуры, пополнение библиотеки настраиваемыми типовыми компонентами обработки данных, критичных ко времени.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Построение одного класса моделей сложных систем применительно к объектам нефтегазодобычи и нефтепереработки / Ковтуненко, А. С. // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – М.: ВНИИОЭНГ, 2010. – №7. – С. 25-27.

2. Многоагентная платформа распределенной обработки данных реального времени / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко, В. А. Масленников // Естественные и технические науки. М.: «Спутник+», 2013. – №2. – С. 311-313.

Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ 3. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013616395. Программная платформа для распределенного имитационного моделирования (ABSynth-base) / А. С. Ковтуненко, С. С. Валеев, В. А. Масленников. – М.: Роспатент, 2013.

4. Многоагентная система управления, основанная на библиотеке JADE / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко [опубл. на англ. яз.] // Прикладная информатика и математические методы в экономике: Материалы международного семинара. – Уфа: УГАТУ, 2010. – С. 12-15.

5. Построение компьютерных моделей сложных систем с использованием программных агентов / А. С. Ковтуненко, А. А. Лазарев // Мавлютовские чтения: Материалы всероссийской молодежной научной конференции. Т. 3. – Уфа: УГАТУ, 2010. – С. 280-281.

6. Идентификация линейной модели динамического объекта повыборочным реализациям входного и выходного сигналов / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко, А. А. Лазарев // Актуальные проблемы науки и техники: Сборник трудов VI Всероссийской зимней школы-семинара аспирантов и молодых ученых.

Т. 1. Информационные и инфокоммуникационные технологии, естественные науки. – Уфа: УГАТУ, 2011. – С. 294-298.

7. Многоагентные технологии моделирования и сопровождения сложных ОТС [Электронное издание] / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко, А. А. Лазарев // Транспорт 21 века: исследования. инновации, инфраструктура. Материалы Международной научно-технической конференции. Т. 2. – Екатеринбург: УРГУПС, 2011. – С. 710-717.

8. Построение распределенных систем автоматизированного управления на основе многоагентного подхода / А. С. Ковтуненко, А. А. Лазарев // V Всероссийская научно-техническая конференция молодых специалистов: Материалы конференции. Уфимское моторостроительное производственное объединение. – Уфа: УМПО, 2011. – С.273-275.

9. Создание распределенных систем управления на базе многоагентных технологий реального времени / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко, Р. М.

Сайфуллин // Актуальные проблемы науки и техники: Сборник трудов VII Всероссийской зимней школы-семинара аспирантов и молодых ученых. Т. 1. Информационные и инфокоммуникационные технологии, естественные науки. – Уфа: УГАТУ, 2012. – С. 211-214.

10. Проектирование промежуточного программного обеспечения на основе агентно-ориентированных технологий для САУ сложными техническими объектами / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко, В. А. Масленников // Параллельные вычисления и задачи управления: Материалы VI международной конференции. Т. 1. – М.: ИПУ РАН, 2012. – C. 250-259.

11. Построение адаптивной компьютерной модели реального времени / А. С. Ковтуненко, Л. Р. Гарипова // Мавлютовские чтения: Материалы Всероссийской молодежной научной конференции. Т. 3. – Уфа: УГАТУ, 2012. – С. 156Многоагентный подход к построению систем управления сложными техническими системами / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко // Мавлютовские чтения: Материалы Всероссийской молодежной научной конференции. Т. 3. – Уфа:

УГАТУ, 2012. – С. 149-150.

13. Проектирование промежуточного программного обеспечения с применением агентно-ориентированного подхода для решения задач управления сложными техническими объектами / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко, В. А. Масленников // Техника и технология: новые перспективы развития. Материалы VII международной научно-практической конференции. – М.: «Спутник+», 2012. – С. 123-126.

14. Разработка промежуточного программного обеспечения для распределенного моделирования на основе агентных технологий / С. С. Валеев, А. С.

Ковтуненко // Актуальные проблемы науки и техники: Сборник трудов VIII Всероссийской зимней школы-семинара аспирантов и молодых ученых. Т. 1. Информационные и инфокоммуникационные технологии, естественные науки. – Уфа: УГАТУ, 2013. – С. 186-189.

15. Построение многоагентной реализации клеточно-автоматных компьютерных моделей / А. С. Ковтуненко, Л. Р. Гарипова // Актуальные проблемы науки и техники: Сборник трудов VIII Всероссийской зимней школысеминара аспирантов и молодых ученых. Т. 1. Информационные и инфокоммуникационные технологии, естественные науки. – Уфа: УГАТУ, 2013. – С. 98-101.

16. Распределенная обработка информации на основе многоагентной технологии / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко // Информационные технологии интеллектуальной поддержки принятия решений: Труды международной конференции. – Уфа: УГАТУ, 2013. – С. 136-137.

17. Распределенное имитационное моделирование больших организационно-технических систем с использованием многоагентной платформы ABSynth / С. С. Валеев, А. С. Ковтуненко, В. А. Масленников // Управление большими системами: Материалы X Всероссийской школы-конференции молодых ученых. Т. 1. – Уфа: УГАТУ, 2013. – С. 231-234.

КОВТУНЕНКО Алексей Сергеевич

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ

АГЕНТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени Подписано к печати 26.09.2013 г. Формат 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman.

Усл. Печ. л. 1,0. Усл. Кр-отт. 1,0. Уч.-изд. л. 0,

Похожие работы:

«РЕЗНИКОВА ИРИНА БОРИСОВНА ФОРМИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕПРОДУКТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ГЛАВНОГО КОЛОСА СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОПРИЕМОВ Специальность: 06.01.05 – селекция и семеноводство АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Краснодар 2009 1 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Цаценко Людмила Владимировна Официальные...»

«КОКАНИНА АНАСТАСИЯ ВЛАДИМИРОВНА РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДА РЕКУЛЬТИВАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ 03.02.08 – Экология (в химии и нефтехимии) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина и в лаборатории биосинтеза биологически активных соединений НИИНА им. Г.Ф. Гаузе РАМН. Научный руководитель :...»

«Северов Дмитрий Станиславович КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТОКОВ ДАННЫХ В ПАКЕТНЫХ СЕТЯХ НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЙ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2013 2 Работа выполнена на кафедре вычислительной математики Московского физико-технического института (государственного университета) Научный руководитель :...»

«ФАН МИ ХАНЬ БИОТЕХНОЛОГИЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШТАММА - ПРОДУЦЕНТА GLUCONACETOBACTER HANSENII GH – 1/2008 Специальность 03.01.06 – Биотехнология (в том числе бионанотехнологии) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва 2013 Работа выполнена на кафедре Химия пищи и пищевая биотехнология Института прикладной биотехнологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«Замахаев Сергей Александрович Методологические, организационно-правовые аспекты реорганизации государственных и муниципальных учреждений здравоохранения бюджетной сферы (социально-гигиеническое исследование) 14.00.33. – Общественное здоровье и здравоохранение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва – 2006 г. Работа выполнена на базе Федерального Государственного Учреждения Центральный научно-исследовательский институт организации...»

«Бондарева Вероника Викторовна СОРБЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПАЛЛАДИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ ВОЛОКНИСТЫМИ ИОНИТАМИ 05.17.02 технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева Научный руководитель : доктор технических наук, старший научный сотрудник Трошкина Ирина Дмитриевна Официальные оппоненты :...»

«Яблоков Александр Сергеевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ПЛАВУЧИХ КРАНОВ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРОВ В МЕХАНИЗМЕ ПОДЪЕМА Специальность 05.08.05 – Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород – 2011 Работа выполнена в Федеральном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волжская...»

«ЧЕСТНОВ ОЛЕГ ПЕТРОВИЧ НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРАТЕГИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЙ МЕЖДУНАРОДНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ С ВСЕМИРНОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ 14.00.33 – Общественное здоровье и здравоохранение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва - 2008 г. 2 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении Центральный научно-исследовательский институт организации и информатизации здравоохранения Федерального...»

«УСЕНЮК Светлана Геннадьевна ДИЗАЙН ДЛЯ УСЛОВИЙ СЕВЕРА: ПРИНЦИП СОТВОРЧЕСТВА В ПРОЕКТИРОВАНИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Специальность 17.00.06 – Техническая эстетика и дизайн Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата искусствоведения Екатеринбург 2011 Работа выполнена на кафедре Индустриальный дизайн ГОУ ВПО Уральская государственная архитектурно-художественная академия Научный руководитель : кандидат искусствоведения, профессор Гарин Николай Петрович...»

«Борников Александр Вячеславович Биологическая продуктивность березы повислой в градиенте загрязнений от Карабашского медеплавильного комбината 06.03.02 Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Екатеринбург – 2012 Электронный архив УГЛТУ Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Уральский государственный лесотехнический университет Научный руководитель : доктор...»

«Ермохина Ксения Алексеевна ФИТОИНДИКАЦИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ТУНДРАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЯМАЛА 25.00.23 – Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре биогеографии географического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова Научный руководитель доктор географических наук, профессор Мяло Елена...»

«КИРИЛЛОВА Ольга Сергеевна АГАРИКОИДНЫЕ БАЗИДИОМИЦЕТЫ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА РУССКИЙ СЕВЕР (ВОЛОГОДСКАЯ ОБЛАСТЬ) Специальность 03.00.24 – микология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва 2007 Работа выполнена на кафедре микологии и альгологии Биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Научный руководитель...»

«Гасникова Евгения Владимировна Моделирование динамики макросистем на основе концепции равновесия Специальность 05.13.18 - математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре анализа систем и решений Московского физико-технического института (государственного университета) Научный руководитель : кандидат физико-математических наук,...»

«БОРОДИН Всеволод Игоревич ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ВЁШЕНКА (PLEUROTUS (FR.) P. KUMM.) ГОРНО-ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 03.02.08 Экология (Биологические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Краснодар – 2013 Работа выполнена на кафедре биологии и экологии растений ФГБОУ ВПО Кубанский государственный университет. доктор биологических наук, профессор Научный руководитель : Криворотов Сергей...»

«Тараева Галина Рубеновна Семантика музыкального языка: конвенции, традиции, интерпретации Специальность 17.00.02 – Музыкальное искусство Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора искусствоведения Ростов-на-Дону – 2013 Работа выполнена в Ростовской государственной консерватории (академии) им. С. В. Рахманинова Официальные оппоненты : Казанцева Людмила Павловна, доктор искусствоведения, профессор кафедры истории и теории музыки Астраханской государственной...»

«Кожевникова Дарья Валерьевна ФОНОИНСТРУМЕНТЫ В КАМЕННОМ ВЕКЕ НА ТЕРРИТОРИИ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ 07.00.06 – археология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Кемерово – 2013 1 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Научный руководитель доктор исторических наук, профессор Лбова Людмила...»

«Толстопятенко Мария Анатольевна Инновационное развитие фармацевтической промышленности на основе формирования фарма-медицинских кластеров 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством Специализация - экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (промышленность) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Москва - 2009 Работа выполнена на кафедре промышленного бизнеса ГОУ ВПО Государственный университет...»

«ПУСТОВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ ОЦЕНКА ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ КОНЪЮНКТУРЫ НА ПРОДУКЦИЮ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (НА ПРИМЕРЕ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ) Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Москва – 2013 Работа выполнена на кафедре микроэкономики Экономического факультета в Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской...»

«Кошкин Дмитрий Александрович ДИНАМИКА ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ 25.00.30 – метеорология, климатология, агрометеорология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Иркутск 2012 Работа выполнена в Институте географии им. В.Б. Сочавы Сибирского отделения Российской академии наук кандидат географических наук, доцент Научный руководитель : Кочугова Елена Александровна доктор географических наук,...»

«Попрыгина Татьяна Дмитриевна СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ГИДРОКСИАПАТИТА, КОМПОЗИТОВ И ПОКРЫТИЙ НА ЕГО ОСНОВЕ. Специальность 02.00.01 – неорганическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Воронеж - 2012 1 Работа выполнена в Воронежской государственной медицинской академии им.Н.Н.Бурденко Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Пономарева Наталия Ивановна Официальные оппоненты : Ведущая организация : ОБЩАЯ...»








 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.