name: Математическое моделирование подсистем «процессор-память» многопроцессорных систем с применением теории массового обслуживания
keyword_list: Приоритетные потоки Численный метод Сеть массового обслуживания Проблемно-ориентированный программный комплекс Метод математического моделирования Однородный и неоднородный доступ Подсистема "процессор-память"
abstract: Объект исследования: подсистемы «процессор-память»  специализированных многопроцессорных систем (МнПС).  Цель работы: повышение производительности подсистемы «процессор-память» МнПС путем совершенствования ее архитектуры с учетом задержек и вероятностно-временных характеристик, полученных путем математического моделирования с применением теории массового обслуживания (ТМО).
   Методы исследований: методы численного моделирования, теории массового обслуживания, системного анализа, теории вероятностей и математической статистики, регрессионно-корреляционного анализа, планирования эксперимента. Научная новизна основных результатов: 1. Модернизирован метод математического моделирования и расчета вероятностно-временных характеристик подсистемы «процессор-память» МнПС при однородном и неоднородном доступе к памяти, основанный на ТМО, отличающийся от известных учетом задержек, обусловленных конфликтами за доступ к ресурсам подсистемы, приоритетами запросов и ограничениями в очередях, что позволяет более точно оценить вероятностно-временные характеристики и время обмена данными и повысить на этой основе производительность МнПС. 2. Разработан численный метод инвариантов теории очередей для расчета вероятностно-временных характеристик приоритетных многоканальных СМО. Метод отличается от известных тем, что учитывает особенности распределения интенсивностей потоков и моментов обслуживания в подсистемах «процессор-память» МнПС, его применение позволяет уточнить характеристики среднего времени ожидания и пребывания многоканальных приоритетных СМО. 3. Разработан комплекс проблемно-ориентированных программ для расчета вероятностно-временных характеристик, задержек и времени обмена в подсистемах «процессор-память» МнПС, реализующий модернизированные методы математического моделирования и алгоритм вычислений, что обеспечивает определение показателей производительности МнПС с учетом задержек и особенностей распределения интенсивностей потоков и моментов обслуживания в приоритетных многоканальных СМО. 4. В результате моделирования подсистем «процессор-память» МнПС выявлены закономерности, учитывающие конфликты за доступ к ресурсам, распределение интенсивностей потоков и моментов обслуживания приоритетных СМО, выработаны рекомендации по повышению производительности подсистемы «процессор-память» и МнПС в целом. Практическая значимость основных научных результатов. Применение  предложенных методов расчета и комплекса программ позволяет повысить точность численной оценки основных характеристик подсистемы «процессор-память» МнПС в процессе проектирования без финансовых затрат на натурные эксперименты. Степень внедрения: Результаты диссертационного исследования реализованы в АО «Радиозавод», г. Пенза в рамках инвестиционного проекта «Разработка унифицированных программно-технических комплексов различных вариантов исполнения для формирования комплексов управления войсками и оружием тактического звена, в том числе для управления повседневной деятельностью», используются в учебном процессе ФГБОУ ВО ПензГТУ при обучении студентов по направлениям подготовки бакалавров и магистров «Информатика и вычислительная техника» и «Программная инженерия».
chairman_dissertation_council.name: Игорь
chairman_dissertation_council.surname: Сальников
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Профессор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: S-6627-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57192203129
chairman_dissertation_council.rinc_id: 428445
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Олег
organization_supervisor.surname: Голышевский
organization_supervisor.patronymic: Анатольевич
organization_supervisor.position: Проректор по учебной работе
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 27.41.77
rubrics.name: Решение математических задач при помощи моделирующих систем
rubrics.code: 50.07.03
rubrics.name: Теория и моделирование вычислительных сред, систем, комплексов и сетей
oecds.code: 01.01.PO
oecds.name: MATHEMATICS, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS
oecds.code: 02.02.ES
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, HARDWARE & ARCHITECTURE
oecds.code: 01.02.ET
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, INFORMATION SYSTEMS
speciality_codes.name: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
speciality_codes.code: 05.13.18
supervisors.fio: Мартышкин А.И.
supervisors.scientific_degree: Кандидат технических наук
supervisors.speciality_code: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Костров Б.В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Теоретические основы информатики
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Тарасов В.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ПЕНЗГТУ, ФГБОУ ВО "ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1045802502690
protection_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ПАЩЕНКО
protection_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ПЕНЗГТУ, ФГБОУ ВО "ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1045802502690
author_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
author_organization.supervisor_surname: ПАЩЕНКО
author_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения