Разработаны основы технологии автоматического мониторинга тропических циклонов по спутниковой информации с использованием многопроцессорной обработки данных изображения геостационарного спутника и измерения атмосферы радиометрами ATOVS. Технология обеспечивает автоматическое нахождение тайфуна, расчет его центра, характеристик спиральной закрутки и трехмерных полей температуры и водяного пара. Реализованные в алгоритмах параллельные вычисления направлены на повышение скорости расчета карт структуры облачности как основы автоматического мониторинга и профилей температуры и влажности атмосферы, а также на обеспечение режима реального времени приема и обработки спутниковых данных в Центральном командном пункте спутникового мониторинга Дальневосточного отделения РАН. Основные алгоритмы апробированы на серии данных за три года. (ИАПУ ДВО РАН)
Разработан программный комплекс для моделирования сложных трехмерных течений жидкости и газа вокруг тел сложной формы на нерегулярных сетках.
С помощью разработанного программного обеспечения и вычислительной системы МВС-100К выполнены расчеты актуальных задач газовой динамики и аэроакустики (в частности, моделирование турбулентного течения в импедансной трубе и газодинамического обтекания кузова автомобиля). Распараллеливание вычислений выполнялось на основе гибридной модели параллелизма по управлению с передачей сообщений. Расчеты проводились с использованием до 3500 процессорных ядер вычислительного комплекса на сгущающихся тетра-эдральных сетках, содержащих до 1,2 млрд тетраэдров. Проведенные расчеты позволили определить характерные проблемы падения производительности параллельных вычислений на многоядерных процессорах и показали высокую эффективность имеющегося программного обеспечения при обработке сеточных данных большого размера. (ИММ РАН)
Разработана система удаленной визуализации для инженерных и суперкомпьютерных вычислений. При этом под удаленной визуализацией понимается такая модификация системы визуализации для научных исследований, когда изображения создаются на специальном компьютере и передаются по сети на компьютер исследователя. Исследователь может управлять визуализацией, влияя на процесс создания изображений, которые немедленно появляются на его компьютере. В качестве достоинств данного подхода можно отметить следующее: визуализация экспериментальных данных большого объема может не сопровождаться копированием этих данных на компьютер исследователя; анализ результатов эксперимента начинается без задержек, связанных с передачей большого объема данных для визуализации; за счет централизации происходит снижение затрат на лицензии программного обеспечения. Разработана технология поддержки удаленной визуализации, которая позволяет создавать различные программы визуализации для суперкомпьютерных вычислений и инженерных расчетов через Интернет. (ИММ УрО РАН)
Реализованы новые версии контейнера сервисов IARnet2 на языках Java и C++. Создана информационная служба IARnet2 для регистрации и поиска алгоритмических сервисов и сформулирован «функциональный» подход к интеграции научных алгоритмических ресурсов. Проведено исследование применимости современных Web-технологий для организации удаленного доступа к алгоритмическим ресурсам в рамках Grid-систем второго поколения. Разработаны XML-форматы для хранения различной информации, связанной с процессом решения задач моделирования устойчивых конфигураций молекулярных кластеров, так называемых конформеров, в среде BNB-Grid. Форматы представлены в виде XML-схем. А также разработаны форматы для описания метода решения задачи и состояния процесса вычислений.
Разработано коммуникационное ядро системы BNB-Grid с использованием промежуточного программного обеспечения Ice. Продолжено численное исследование последовательных алгоритмов. В рамках разработанной математической модели последовательные алгоритмы заполнения сетей были проанализированы на сетях типа «связанные кластеры». Исследован дополнительный алгоритм заполнения сети – дуговой субоптимальный алгоритм.
Разработана математическая модель и проведен обширный численный эксперимент по «динамическому» заполнению телекоммуникационных сетей каналами связи, т.е. в режиме, когда каналы связи имеют конечное «время жизни». Получено новое знание о предельной пропускной способности телекоммуникационных сетей и об эффективных способах ее достижения.
Существенно расширена проблемно-ориентированная составляющая системы BNB‑Grid. Экспериментально подтверждена гипотеза об оценке радиуса сходимости ряда Тейлора решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений с полиномиальной правой частью. Создана лабораторная Grid-система символьных вычислений на основе свободных мощностей настольных многопроцессорных систем, а также распределенная система для моделирования и визуализации фрактальных множеств. Разработаны принципы построения математических моделей неравновесных состояний для макросистем с самовоспроизведением и распределением ресурсов. (ИСА РАН)
Разработаны методы адаптивного синтеза нейронных сетей для представления баз знаний (БЗ) по распределенным обучающим базам данным (БД) GRID-среды, передаваемых с помощью IP-протоколов. Разработана мультиагентная клиент-серверная архитектура телекоммуникационных систем (ТКС) для передачи БЗ и распределенных БД, обеспечивающая высококачественное обслуживание пользователей научной GRID-среды РАН с использованием нейросетевых и мультиагентных технологий. (СПИИ РАН)
Разработано магниточувствительное микроструктурное волокно с качественно новыми характеристиками по сравнению с известными, чувствительными к магнитному полю световодами. Впервые проведено прямое наблюдение эффекта Фарадея в микроструктурном световоде. Выявлено эффективное накопление фарадеевского фазового сдвига по длине световода. А также установлена независимость магнитооптической чувствительности от радиуса изгиба световода.
Разработан новый подход к фундаментальной проблеме обеспечения информационной безопасности при сверхвысокоскоростном беспроводном доступе к инфраструктуре GRID. Разработана новая концепция и принципиальные научные основы защиты информации особой важности на физическом уровне радиоинтерфейса GRID с использованием ПАВ технологии. Для эффективной обработки графической информации предложен метод представления контурных изображений на основе кодирования углового расположения соседних пикселей в скользящем измерительном окне.
Разработана методика обработки графической информации, позволяющая отображать графические объекты на комплексную плоскость в виде векторов, однозначно определяемых формой изображения и решать задачи распознавания: идентификацию объекта и определение ориентации фигуры на плоскости в присутствии шумов различной природы. На примере общей медицинской информации о состоянии пациента – первичная форма № 027/у, анамнез и состояние систем организма реализован формат медицинских сообщений для практического применения в медицинских ОКГО-системах. (ИРЭ РАН)
Впервые осуществлено формирование я-контактов нанометрового размера, которые являются главным элементом кубитов в квантовом компьютере на основе высокотемпературных сверхпроводников. Рассмотрена возможность реализации квантового регистра на основе природного антиферромагнетика, помещенного в неоднородное магнитное поле. Предложена организация взаимодействия между удаленными кубитами в массивах квантовых точек с помощью резонансных лазерных импульсов. Также предложен метод и структура для реализации измерения состояния ансамблевых спиновых кубитов, размещенных в канале полевого транзистора. (ФТИ РАН)
Проанализирована возможность использования топологии графа Кауца в коммуникационных системах вычислительных комплексов с несколькими тысячами процессорных узлов. Предложена программная модель контроллера, позволяющая нескольким вычислительным ядрам эффективно взаимодействовать с коммуникационной системой в качестве единого узла сети. Изложена модель коммуникационной системы на основе графов Кауца и полное описание вычислительной системы, основанной на графе Кауца. Предложена архитектура и программная модель механизма распределения информации между вычислительными ядрами. Помимо этого детально проработана архитектура и программная модель контроллера DMA для SIMD-процессора обработки сигналов.
Разработан и реализован протокол удаленного вызова функций библиотеки обработки сигналов на спецпроцессоре. Реализован универсальный высокоуровневый прикладной интерфейс программирования спецпроцессора. Реализован эмулятор вычислительного узла на базе универсального процессора и спецпроцессора обработки сигналов. Кроме этого разработана методика и инструментальные программные средства для совместного использования универсальных процессоров и спецпроцессоров. (НИИСИ РАН)
Проведены исследования алгоритмов сбора и обработки данных в сенсорной сети и протоколов передачи информации в РСС. Разработана экспериментальная сенсорная сеть и исследована возможность применения РСС для мониторинга экологической обстановки региона. (ИПЛИТ РАН)
Проведен анализ концепции распределенного нейросервера, имеющего параллельную архитектуру, специализированную под структуру нейронной сети и основанную на объектно-ориентированном представлении формального нейрона. Рассмотрен подход к распараллеливанию нейросетевых архитектур и различных алгоритмов их обучения, положенный в основу параллельной версии программно-аппаратного комплекса Nimfa, и проведены расчеты по этой программе модельных и реальных нейросетевых задач на многопроцессорных рабочих станциях и в сети персональных ЭВМ. (ИСА РАН)