Kierunki badań

Kierunki badań
Zadania badawcze prowadzone przez Zakład Technik Programowania:
- Opracowanie metod zrównoleglania programów sekwencyjnych o rozszerzonym zakresie
stosowalności.
- Opracowanie algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji zależności o
zredukowanej złożoności.
W ramach powyższych badań prowadzonych przez Zakład Technik Programowania prowadzi
się badania z zakresu algorytmów znalezienia grubo- i drobno-ziarnistej równoległości w postaci
niezależnych fragmentów kodu oraz harmonogramów swobodnych. Algorytmy są oparte na
obliczeniu tranzytywnego domknięcia relacji opisujących wszystkie zależności w pętli
programowej. Opracowano nowe algorytmy obliczenia tranzytywnego domknięcia o
zredukowanej złożoności obliczeniowej. Zastosowana technika prywatyzacji do znajdowania
niezależnych fragmentów kodu, co zwiększyło zakres pętli nadających się do zrównoleglenia. Opracowane algorytmy zostały zaimplementowane w języku C++. Zakres stosowalności
zbadano za pomocą ogólnie znanego benchmarku NAS stosowanego do badań możliwości
kompilatorów optymalizujących pod względem zrównoleglenia kodu sekwencyjnego. Badania
pokazały, że ponad 70 % pętli z tego benchmarku udało się zrównoleglić, co należy uznać za
wynik zadawalający ponieważ inne znane algorytmy nie wykrywają więcej równoległości w
stosunku do zaproponowanego algorytmu. Efektywność kodu równoległego wygenerowanego
za pomocą opracowanych algorytmów zbadano w oparciu o kartę graficzną CUDA. Wyniki
badań pokazały, że dla większości pętli z zestawu NAS, dla których udało się wygenerować kod
równoległy (ponad 80% pętli), efektywność kodu równoległego jest zadawalająca ponieważ
pracę udało się podzielić między 96 jednostkami przetwarzającymi karty graficznej, a
przyspieszenie wacha się dla różnych kodów równoległych od 10 do 89. Po wynikach badań
określono kolejne kierunki badań: opracowanie algorytmów zrównoleglenia dla pętli
programowych, których zależności mają ograniczenia nieliniowe oraz połączenie w jednej
metodzie jednocześnie technik znalezienia grubo-ziarnistej i drobno-ziarnistej równoległości. Ponadto prowadzi się badania z zakresie automatycznego zrównoleglenia kodu sekwencyjnego
do kodu wykonywalnego w oparciu o karty graficzne.
Wyniki badań zostaną przedstawione na konferencjach tematycznych krajowych i
międzynarodowych oraz opublikowane w czasopismach krajowych i zagranicznych (lista A i B
MNiSW).
1/7
Kierunki badań
Zadania badawcze prowadzone przez Zespół Ochrony Informacji:
- Opracowanie i realizacja systemu kontroli dostępu w rozproszonych systemach
sieciowych z wykorzystaniem zaprojektowanego języka specyfikacji polityk.
W ramach realizacji powyższego zadania planuje się opracowanie:
- Metody bezpiecznego długookresowego przechowywania dokumentów o różnych
rozmiarach w archiwach elektronicznych, wykorzystujące m.in. schematach podziału sekretów
oraz słownikach uwierzytelniania.
- Modelu bezpiecznego zarządzania informacją klasyfikowaną.
- Automatyzacji procesu generacji kodu zgodnego ze standardem MPI (ang. Message
Passing Interface).
- Nowego modele bezpieczeństwa informacji na potrzeby metod analizy ryzyka w
systemach informatycznych.
- Nowego schematu podpisu cyfrowego opartego na certyfikatach i odwzorowaniach
bilinowych oraz technikach dowodzenia ich bezpieczeństwa.
Wyniki badań zostaną przedstawione na konferencjach tematycznych krajowych i
międzynarodowych oraz opublikowane w czasopismach krajowych i zagranicznych (lista A i B
MNiSW).
Zadanie badawcze Zakładu Symulacji Komputerowej i Ochrony Informacji:
- Opracowanie podstaw teorii budowania obiektów interoperabelnych systemów
rozproszonych.
2/7
Kierunki badań
Zakład Symulacji Komputerowej oraz Ochrony Informacji prowadzi badania z zakresu rozwoju
metod prognostyki szeregów czasowych na krótkich próbkach w tym:
1.Badania deterministycznych i stochastycznych metod prognostyki szeregów czasowych na
krótkich próbkach.
2.Badania istniejących metod symulacji matematycznej szeregów czasowych i rozwój własnych
metod.
3.Realizacja eksperymentów numerycznych dotyczących prognostyki szeregów czasowych.
4.Porównawcza analiza wyników symulacji szeregów czasowych tworzonych za pomocą
istniejących metod i metod tworzonych w ramach przedstawionego tematu.
Wyniki badań zostaną przedstawione na konferencjach tematycznych krajowych i
międzynarodowych oraz opublikowane w czasopismach krajowych i zagranicznych (lista A i B
MNiSW). Ponadto trwają przygotowania wniosku finansowanego z Funduszy Europejskich
gdzie wykorzysta się wyniki powyższych badań.
RAPORT Z WYKONANYCH W KIO BADAŃ W LATACH 2009-2012:
1) prof. dr hab. inż. Włodzimierz Bielecki
temat zadania: Opracowanie metod zrównoleglania programów sekwencyjnych o
rozszerzonym zakresie stosowalności.
3/7
Kierunki badań
Cel zadania: Opracowanie algorytmów zrównoleglenia pętli programowych cechujących się
mniejszą złożonością obliczeniową lub większych zakresem stosowalności w stosunku do
znanych metod.
Opis zrealizowanych prac: Opracowano algorytmy harmonogramowania swobodnego dla pętli
sparametryzowanych i dowolnie zagnieżdżonych. Algorytmy wykorzystują operację
tranzytywnego domknięcia.
Opis najważniejszych osiągnięć: Przeprowadzono badania nad jakością kodu wygenerowanego
za pomocą opracowanych algorytmów wyznaczających niezależne fragmenty kodu oraz
harmonogramowania swobodnego dedykowanego dla kart graficznych. Wykonano badania dla
kart NVIDIA i bibliotek CUDA dla zwykłych kart graficznych z rodziny GeForce oraz
przemysłowych z rodziny Tesla.
Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas przygotowania
wniosku projektu finansowanego z EU.
2) dr inż. Jerzy Pejaś
temat zadania: Opracowanie i realizacja systemu kontroli dostępu w rozproszonych systemach
sieciowych z wykorzystaniem zaprojektowanego języka specyfikacji polityk.
Cel zadania: Opracowanie zasad konstruowania polityk dostępu do ochronie informacji
niejawnej oraz ich przykładowe realizacje
Opis zrealizowanych prac: Określono wymagania nakładane na systemy, w których
przetwarzane są informacje przy uwzględnieniu mobilności informacji w sieciach.
Zaproponowano sposób definiowania polityki dostępu, wiązania jej z chronioną informacją oraz
mechanizmy jej udostępniania uprawnionym pomiotom. Przeanalizowano także przydatność
specyfikacji SAML i XCAML do opisu zasad dostępu do informacji.
4/7
Kierunki badań
Opis najważniejszych osiągnięć: Zaimplementowano algorytm kryptograficznej kontroli dostępu
do informacji niejawnej oparty na odwzorowaniach biliniowych.
Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas realizacji jednego z
zadań projektu „Mobilne urządzenie do ochrony informacji niejawnej” finansowanego przez
NCBiR.
3) prof. dr hab. inż. Walery Rogoza
temat zadania: Opracowanie podstaw teorii budowania obiektów interoperabelnych systemów
rozproszonych
Cel: Przeprowadzenie badań istniejących metod symulacji matematycznej szeregów czasowych
i opracowanie własnych metod
Opis zrealizowanych prac: wykonano badania metody identyfikacji systemów inżynierskich na
podstawie funkcji czułości oraz dokonano jej rozwoju.
Opis najważniejszych osiągnięć: modyfikacja metody identyfikacji systemów inżynierskich na
podstawie funkcji czułości pozwoliła na zwiększenie zakresu stosowalności tej metody.
Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas przygotowania
wniosku projektu finansowanego z EU.
4) prof. dr hab. inż. Włodzimierz Bielecki
5/7
Kierunki badań
temat zadania: Opracowanie algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji
zależności o zredukowanej złożoności.
Cel zadania: Opracowanie algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji zależności
dla pętli programowych cechujących się mniejszą złożonością obliczeniową lub większych
zakresem stosowalności w stosunku do znanych algorytmów i metod.
Opis zrealizowanych prac: Opracowano algorytmy obliczenia tranzytywnego domknięcia relacji
opisujących zależności dla pętli sparametryzowanych i dowolnie zagnieżdżonych.
Opis najważniejszych osiągnięć: Przeprowadzono badania nad jakością kodu wygenerowanego
za pomocą opracowanych algorytmów obliczenia tranzytywnego domknięcia do wyznaczaniah
niezależnych fragmentów kodu oraz harmonogramowania swobodnego dedykowanego dla kart
graficznych. Wykonano badania dla kart NVIDIA i bibliotek CUDA dla zwykłych kart graficznych
z rodziny GeForce oraz przemysłowych z rodziny Tesla.
Wykorzystanie wyników prac: Wyniki prac zostaną wykorzystane podczas przygotowania
wniosku projektu finansowanego z EU.
ZADANIA KONTYNUOWANE (2009-2012) W PROCESIE BADAWCZO-NAUKOWYM KIO:
1.Badania deterministycznych i stochastycznych metod prognostyki szeregów czasowych na
krótkich próbkach.
2.Badania istniejących metod symulacji matematycznej szeregów czasowych i rozwój własnych
metod.
6/7
Kierunki badań
3.Realizacja eksperymentów numerycznych dotyczących prognostyki szeregów czasowych.
4.Porównawcza analiza wyników symulacji szeregów czasowych tworzonych za pomocą
istniejących metod i metod tworzonych w ramach przedstawionego tematu.
7/7