Статья 6115

Название статьи

АБСТРАКТНЫЙ И СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ НА ОСНОВЕ МУЛЬТИПАРАДИГМАЛЬНОГО ПОДХОДА

Авторы

Волчихин Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор, президент Пензенского государственного университета (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), cnit@pnzgu.ru
Дубравин Алексей Викторович, старший преподаватель, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), radamsa@yandex.ru
Зинкин Сергей Александрович, доктор технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза,ул. Красная, 40), zsa49@yandex.ru

Индекс УДК

681.324

Аннотация

Актуальность и цели. Объектом исследования являются распределенные системы обработки данных, работа которых основана на новых принципах, названных с статье парадигмами. Предметом исследования являются вопросы абстрактного и структурного проектирования распределенных сетевых приложений на основе логико-алгебраического подхода и некоторых методов искусственного интеллекта. Цель работы – совершенствование методов проектирования распределенных приложений на основе концептуальных, логических и логико-алгебраических моделей, положенных в основу новой гибридной технологии распределенного программирования.
Результаты. Главным результатом работы является то, что предлагаемые методы позволяют разрабатывать распределенные приложения для обработки данных, соответствующие некоторой формальной спецификации. Для реализации распределенных приложений обработки данных выбраны методы, не требующие специальных синтаксических примитивов при организации параллелизма в распределенных системах. Описание и поддержка параллелизма в распределенных системах осуществляется средствами, реализуемыми на основе перехода от первоначальных концептуальных представлений процессов, базирующихся на правилах вывода и концептуальных графов, к непосредственному программированию путем прямого использования логико-алгебраических выражений в качестве формализованных спецификаций.
Выводы. Сопоставление описательных возможностей двух моделей распределенных вычислений позволило сделать вывод о том, что новая гибридная модель распределенной обработки данных в большей степени соответствует сетевой среде и отличается от известных тем, что в ней передача управления осуществляется путем передачи сообщений через сетевое инфокоммуникационное пространство, а функциональные связи реализуются через структурированное виртуальное пространство памяти, что во многих случаях ускоряет обработку данных. Предложенные новые концептуальные, логические и логико-алгебраические модели распределенных вычислений в системах с гибридной архитектурой, которые отличаются от известных тем, что они относятся к классу непосредственно исполнимых (реализуемых), применение которых позволяет снизить трудозатраты при создании распределенных сетевых приложений.

Ключевые слова

распределенная обработка данных, концептуальные, логические и логико-алгебраические модели, мультипарадигмальный подход, виртуальное пространство, управляющие и функциональные межмодульные связи.

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Хьюз, К. Параллельное и распределенное программирование на C++ / К. Хьюз, Т. Хьюз. – М. : Вильямс, 2004. – 672 с.
2. Таненбаум, Э. Распределенные системы. Принципы и парадигмы / Э. Таненбаум, М. ван Стеен. – СПб. : Питер, 2003. – 877 с.
3. Ломакина, Л. С. Теория и практика структурного тестирования программных систем / Л. С. Ломакина, А. С. Базин, А. Н. Вигура, А. В. Киселев. – Воронеж : Научная книга, 2013. – 220 с.
4. Плесневич, Г. С. Логические модели / Г. С. Плесневич // Искусственный интеллект : справочник : в 3-х кн. Кн. 2. Модели и методы / под ред. Д. А. Поспелова. – М. : Радио и связь, 1990. – С. 14–28.
5. Курганский, В. И. Алгебраические преобразования программ и порождаемых ими отношений / В. И. Курганский // Системы управления и информационные технологии. – 2006. – № 3.1 (25). – С. 139–144.
6. Котов, В. Е. Сети Петри / В. Е. Котов. – М. : Наука, 1984. – 160 с.
7. Питерсон, Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем / Дж. Питерсон. – М. : Мир, 1984.–264с.
8. Кулагин, В. П. Моделирование структур параллельных ВС на основе сетевых моделей / В. П. Кулагин. – М. : МИЭМ, 1998. – 102 с.
9. Капитонова, Ю. В. Математическая теория проектирования вычислительных систем / Ю. В. Капитонова, А. А. Летичевский. – М. : Наука, 1988. – 296 с.
10. Глушков, В. М. Методы символьной мультиобработки / В. М. Глушков, Г. Е. Цейтлин, Е. Л. Ющенко. – Киев : Наукова думка, 1980. – 252 с.
11. Using Abstract State Machines at Microsoft: A Case Study / M. Barnett, E. Börger, Y. Gurevich, W. Schulte, M. Veanes // Abstract State Machines: Theory and Apps. – Springer LNCS, 2000. – P. 367–380.
12. Gurevich, Y. Formalizing database recovery / Y. Gurevich, N. Soparkar, C. Wallace // Journal of Universal Computer Science. – 1997. – Vol. 3, № 4 – P. 320–340.
13. Hoare, C. A. R. Communicating sequential processes / C. A. R. Hoare // Commun. ACM. – 1978. – Vol. 21, № 8. – P. 666–677.
14. Логика и компьютер. Моделирование рассуждений и проверка правильности программ / Н. А. Алешина, А. М. Анисов, П. И. Быстров. – М. : Наука, 1990. – 240 с.
15. Зинкин, С. А. Сети абстрактных машин высших порядков в проектировании систем и сетей хранения и обработки данных (базовый формализм и его расширения) / С. А. Зинкин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2007. – № 3. – С. 13–22.
16. Зинкин, С. А. Сети абстрактных машин высших порядков в проектировании систем и сетей хранения и обработки данных (механизмы интерпретации и варианты использования) / С. А. Зинкин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2007. – № 4. – С. 37–50.
17. Gelernter, D. Generative communication in Linda / D. Gelernter // ACM Computing Surveys. – 1985. – Vol.7. – P. 80–112.
18. Ahuja, S. Linda and friends / S. Ahuja, N. Carriero, D. Gelernter // IEEE Computer. – 1986. – Vol. 7. 19(8). – P. 26–34.
19. Официальный сайт Scientific Computing Associates, Inc. [Электронный ресурс]. – URL: http://www.lindaspaces.com. (дата обращения: 04.04.2015).
20. Котов, В. Е. Теория схем программ / В. Е. Котов, В. К. Сабельфельд. – М. : Наука, 1991. – 248 с.
21. Элементы параллельного программирования / В. А. Вальковский, В. Е. Котов, А. Г. Марчук, Н. Н. Миренков / под ред. В. Е. Котова. – М. : Радио и связь, 1983. – 240 с.
22. Лавров, С. С. Программирование. Математические основы, средства, теория / С. С. Лавров. – СПб. : БХВ-Петербург, 2001. – 320 с.
23. Дейтел, Х. М. Технология программирования на Java 2. Кн. 2. Распределенные приложения / Х. М. Дейтел, П. Дж. Дейтел, С. И. Сантри. – М. : Бином-Пресс, 2003. – 464 с.
24. Wyckoff, P. Tspaces / P. Wyckoff // IBM System Journal. – 1998. – Vol. 37. – P. 454–474.
25. Дубравин, А. В. Элементы концептуального распределенного программирования в сетях / А. В. Дубравин, С. А. Зинкин // Университетское образование (МКУО-2015) : сб. ст. XIX Междунар. науч.-метод. конф. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2015. – Т. 1. – С. 222–225.
26. Дубравин, А. В. Формальное определение гибридной модели распределенных вычислений в сетях / А. В. Дубравин, С. А. Зинкин // Университетское образование (МКУО-2015) : сб. ст. XIX Междунар. науч.-метод. конф. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2015. – Т. 1. – С. 225–228.

 

Дата создания: 16.03.2015 15:20
Дата обновления: 18.06.2015 12:33