2015 № 3 (28)



Щербакова Н.Г.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, Новосибирск, Россия

 АКСИОМАТИКА ЦЕНТРАЛЬНОСТИ В КОМПЛЕКСНЫХ СЕТЯХ
 
УДК 001.12+303.2
 Рассмотрены системы аксиом, определяющих базовые свойства меры центральности. Результаты анализа классических мер на соответствие аксиомам позволяют судить о способе выявления важных узлов сети.
 
Ключевые слова: меры центральности сетевых узлов, аксиомы центральности, анализ мер центральности.
 
Systems of the axioms that define basic properties of a centrality measure are considered. Analyzing whether a given centrality measure satisfies the axioms is a way to estimate the method to account for the importance of the nodes of a network.
 
Key words: node centrality measures, axioms for centrality, centrality measures analysis.
статья
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.3-14
................................................................................................................................................
Омарова Г. А., Казанцев Г. Ю.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, Новосибирск, Россия

 
ПРИМЕНЕНИЕ КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ
 
УДК 519.179.2+512.23
 Рассмотрена модель Нагеля-Шрекенберга. Разработана схема работы клеточных автоматов для Т-образного перекрестка.
 
Ключевые слова: модель, клеточный автомат, расстояние, скорость, ускорение, регулярная решетка.
 
Nagel Schrekenberg's model is considered. The formalized diagram of operation of cellular automatic machines for the T-shaped intersection is developed.
 
Key words:Model, cellular automata, distance, speed, acceleration, regular grid.
статья
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.15-21
................................................................................................................................................
Рысбайулы Б., Юничева Н.Р. *
Международный университет информационных технологий,  050040, г. Алма-Ата, Казахстан*
Институт информационных и вычислительных технологий МОИ РК, 050010, г. Алма-Ата, Казахстан

 
УСТОЙЧИВЫЙ ИТЕРАЦИОННЫЙ МЕТОД НАХОЖДЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ С НЕТОЧНЫМИ ДАННЫМИ
 
УДК 681.5
Разработана итерационная формула нахождения коэффициента горной породы при наличии неточности входных данных. Показано, что задача нахождения коэффициента горной породы сводится к задаче интервального анализа.
 
Ключевые слова: теплопроводность, температура горной породы, неточные данные, интервальные методы, вычислительная устойчивость.
 
There has been developed an iterative formula for finding the coefficient of rock when input data inaccuracies are possible. In addition, it has been proved that the task of finding the coefficient of rock, when inaccuracies of input data are possible, is reduced to the task of interval analysis. Key words:
 
Key words:thermal conductivity, temperature of rock, inexact data, interval methods, computational stability.
статья
 
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.22-27
................................................................................................................................................
Самигулина Г. А., Шаяхметова А. С. *
Институт информационных и вычислительных технологий МОИ РК,  050010, г. Алма-Ата, Казахстан*
Казахский национальный технический университет имени К. И. Сатпаева, 050013, г. Алма-Ата, Казахстан*

 
КОМБИНИРОВАННАЯ ОНТОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ЛЮДЕЙ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗРЕНИЯ
 
УДК 004.89
На сегодняшний день активно исследуется и развивается онтологический подход в построении интеллектуальных информационных систем дистанционного обучения. Модели онтологии позволяют создавать эффективные интеллектуальные информационные системы и осуществлять взаимодействие между сложными структурированными и формализованными данными. Обучение людей с ограниченными возможностями зрения и их адаптация в обществе являются одним из важных вопросов современного образования. Дистанционное обучение, созданное с помощью комбинированной модели онтологии, позволяет выбрать адаптивную тактику обучения для людей с ограниченными возможностями зрения.
 
Ключевые слова: дистанционное обучение, комбинированная модель онтологии, люди с ограниченными возможностями зрения, информационные управляющие системы.
 
Today the ontological approach to build intelligent information systems of distance learning is actively researched and developed. The ontology models can create effective intelligent information systems and to implement the interaction between complex structured and formalized data. The learning of people with disabilities and their adaptation in society is one of the important issues of modern education. Distance learning by created with a combination of ontology model allows to choose the adaptive tactics learning for visually impaired people.
 
Key words:distance learning, combined model of ontology, disabled people with impaired vision, information management system.
статья
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.28-35
................................................................................................................................................
Воскобойникова Г.М., Хайретдинов М.С. *
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,  630090, Новосибирск, Россия *
Новосибирский государственный технический университет, 630073, Новосибирск, Россия

 
АПОСТЕРИОРНЫЕ АЛГОРИТМЫ В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
 
УДК 519.254
Рассматривается проблема повышения точности решения обратной задачи восстановления параметров сейсмических источников за счет применения более совершенного в сравнении с известными алгоритма обработки сейсмических данных. В связи с этим предложен и ис-следуется новый подход по определению параметров сейсмических волн, в рамках которого решение задач обнаружения и выделения волновых форм в шумах находится в едином процессе дискретной оптимизации. Эффективность подхода иллюстрируется на ряде численных экспериментов и примере решения модельной задачи мониторинга положения скважинного источника, вытекающей из проблемы локации в процессе нефтепромыслового бурения.
 
Ключевые слова: геофизический мониторинг, природные и техногенные события, апостериорные алгоритмы, обнаружение и выделение, численные эксперименты, сейсмическая локация, скважинный источник.
 
The problem of accuracy decision of the inverse problem for restoration of seismic sources parameters at the expense of application more perfect in comparison with known algorithm for processing of seismic data is considered. In this connection it is offered and the new approach by definition of seismic waves parameters in which frameworks the decision of detection and allocation problems of wave forms in noise are in uniform process of discrete optimization is investigated. Efficiency of the approach is illustrated on a number of numerical experiments and an example of a modelling problem the decision for monitoring position borehole a source. It is following from a problem in the course of oil-field drilling.
 
Key words:geophysical monitoring, natural and technogenic events, posteriori algorithms, detection and allocation, numerical experiments, seismic location, borehole source.
 
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 14-07-00518, № 15-07-10120), Междисциплинарного интеграционного проекта СО РАН № 14
статья
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.36-45
................................................................................................................................................
Куликов И.М., Черных И. Г.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, Новосибирск, Россия

 ASTROPHI 2.0: НОВЫЙ КОД ВЫСОКОГО ПОРЯДКА ТОЧНОСТИ ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АСТРОФИЗИЧЕСКИХ ТЕЧЕНИЙ НА ГИБРИДНЫХ СУПЕРЭВМ, ОСНАЩЕННЫХ УСКОРИТЕЛЯМИ INTEL XEON PHI
 
УДК 519.6, 524.3
 В статье представлен новый гидродинамический программный код AstroPhi 2.0 для численного моделирования астрофизических процессов на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi. Описаны детали параллельной реализации кода и элементы со-дизайна численного алгоритма, которые позволили сделать эффективную программную реализацию. В рамках одного ускорителя было получено 134-кратное ускорение, 92-процентная эффективность была получена при использовании 64 ускорителей. С помощью данного кода была смоделирована задача столкновения галактик.
 
Ключевые слова: математическое моделирование, суперкомпьютерные вычисления, параллельные вычислительные методы, вычислительная астрофизика, столкновение галактик, ускорители Intel Xeon Phi.
 
A new hydrodynamic code AstroPhi for numerical simulation an astrophysical processes on hybrid supercomputers by means Intel Xeon Phi accelerator 2.0 was presented. The details of parallel development and efficiency co-design elements of numerical algorithm was described. A speed-up of 134 times was obtained within a single Intel Xeon Phi accelerator. The use of 64 Intel Xeon Phi accelerators resulted in 92 % parallel efficiency. By means AstroPhi 2.0 code a problem of interacting galaxies was simulated.
 
Key words: numerical modeling, parallel computing, parallel numerical method, computational astrophysics, interacting galaxies, Intel Xeon Phi accelerators.
 
Работа поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований № +15-31-20150 мол-а-вед, № 15-01-00508 и № 14-01-31199, грантом Президента РФ № МК-6648.2015.9.
статья
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.46-70
................................................................................................................................................
Малышкин В.Э.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, Новосибирск, Россия

Новосибирский национальный исследовательский университет, 630090, Новосибирск, Россия

Новосибирский государственный технический университет, 630073, Новосибирск, Россия

 ПРОБЛЕМЫ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ЧИСЛЕННЫХ МОДЕЛЕЙ НА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ЭКЗАФЛОПСНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
 
УДК 519.685.1
 Рассматриваются и анализируются проблемы параллельной реализации крупномасштабных численных моделей с большим объемом используемых при моделировании данных на вычислительных системах с большим числом процессорных элементов (ПЭ). Рассмотрение ведется на конкретном примере параллельной реализации метода частиц-в-ячейках в его приложении к моделированию природных явлений в астрофизике и физике плазмы. Сформулирована задача разработки системы параллельного программирования крупномасштабных численных моделей, определены первоочередные задачи и предложены решения, которые в совокупности позволят исключить параллельное программирование из процесса создания численной модели. В первую очередь необходимо разработать новые распределенные системные технологические алгоритмы с локальными взаимодействиями, без чего решение задачи невозможно.
 
Ключевые слова: крупномасштабные численные модели, параллельное программирование крупномасштабных численных моделей, метод частиц-в-ячейках, технология фрагментированного программирования, распределенные системные алгоритмы с локальными взаимодействиями.
 
The problems of parallel implementation of the large-scale numerical models with the use of large volume of data on multicomputers with the huge number of nodes is considered and analyzed. Consideration is done on the basis of the analysis of parallel implementation of the well-known Particle-In-Cell (PIC) method application to modeling of natural phenomena in astrophysics and plasma physics. The problems of the development of a parallel programming system supporting large-scale numerical models programming are formulated. Top-priority problems are defined and their acceptable solutions are suggested that provide elimination of the stage of parallel programming from the process of such models development. Consideration demonstrate that implementation of parallel programming systems demands first of all the development of new technological distributed system algorithms with local interactions (DSALI) for dynamic construction as control and as data distribution.
 
Key words: large-scale numerical modeling, parallel programming of large-scale numerical models, particle-in-cell method, fragmented programming technology, distributed system algorithms with local interactions, distributed system algorithms with local interactions.
статья
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.71-82
................................................................................................................................................
Майнагашев С.М., Попков В. К.
 
 ЗАДАЧА О МАКСИМАЛЬНОМ ПОТОКЕ В НЕСТАЦИОНАРНЫХ СЕТЯХ СВЯЗИ
 
 В статье рассматривается подход к моделированию нестационарных сетей связи с применением теории гиперсетей. Решается задача о нахождении максимального потока в подобных сетях, однако описанная в статье общая методология позволяет применять нестационарные гиперсети и для решения других задач анализа и оптимизации сетей с изменяющимися во времени пропускными способностями каналов, в частности сетей, в которых некоторые каналы присутствуют лишь в течение заданных временных окон.
 
Ключевые слова: гиперсети, нестационарные сети, максимальный поток.
 
The approach to modeling unstable networks by hypernets is considered in the paper. The task of finding maximal flow is solved for such kind of networks, but the methodology described in the paper is suitable for solving a wide range of tasks concerning analysis and optimization of networks with channels with throughputs depending on time, networks in which some channels appears for some time windows only.
 
Key words: hypernets, unstable networks, maximal flow
 
Статья была опубликована в сб. научн. трудов „Моделирование в информатике и вычислительной технике" (Системное моделирование — 13). Новосибирск, 1988. С. 64-69.
статья
 

Библиографическая ссылка: Пробл.информатики. 2015. № 3. С.83-86
................................................................................................................................................