This paper introduces a novel algorithm for dynamically constructing and traversing Directed Acyclic Graphs (DAGs) in workflow systems, particularly targeting distributed computation and data processing domains. Traditional workflow managementsystems rely on explicitly defined, rigid DAGs, which can be cumbersome to maintain, especially in response to frequent changes or updates in the system. Our proposed algorithm circumvents the need for explicit DAG construction, instead opting for a dynamic approach that iteratively builds and executes the workflow based on available data and operations, through a combination of entities like Data Kinds, Operators, and Data Units, the algorithm implicitly forms a DAG, thereby simplifying the process of workflow management. We demonstrate the algorithm’s functionality and assess its performance through a series of tests in a simulated environment. The paper discusses the implications of this approach, especially focusing on cycle avoidance and computational complexity, and suggests future enhancements and potential applications.
PL
W artykule przedstawiono nowy algorytm dynamicznego konstruowania i przejść skierowanych grafów acyklicznych (DAG) w systemach zarządzania przepływem pracy, w szczególności tych ukierunkowanych na domeny obliczeń rozproszonych i przetwarzania danych. Tradycyjne systemy zarządzania przepływem pracy opierają się na jawnie zdefiniowanych, sztywnych grafach DAG, które mogą być uciążliwe w utrzymaniu, zwłaszczaw odpowiedzi na częste zmiany lub aktualizacje systemu. Proponowany algorytm pozwala uniknąć konieczności jawnego konstruowania SAG, zamiast tego wybierając dynamiczne podejście, które iteracyjnie buduje i wykonuje przepływy pracy w oparciu o dostępne dane i operacje. Korzystając z kombinacji jednostek, takich jak typ danych, operator i element danych, algorytm niejawnie buduje DAG, upraszczając w ten sposób proces zarządzania przepływami pracy. Demonstrujemy funkcjonalność algorytmu i oceniamy jego wydajność za pomocą serii testów w symulowanym środowisku. W artykule omówiono implikacje tego podejścia, ze szczególnym uwzględnieniem unikania pętli i złożoności obliczeniowej, a także zasugerowano dalsze ulepszenia i potencjalne zastosowania.
With the development of machine learning and Big Data, the concepts of linear and non-linear optimization techniques are becoming increasingly valuable for many quantitative disciplines. Problems of that nature are typically solved using distinctive optimization algorithms, iterative methods, or heuristics. A new variant of the Accelerated Projection-Based Consensus (APC) iterative method is proposed, which is faster than its classical version while handling large sparse matrices in distributed settings. The algorithm is proposed, and its description and implementation in a high-level programming language are presented. Convergence tests measuring acceleration factors based on real-world datasets are done, and their results are promising. The results of this research can be used as an alternative to solving numerical optimization problems.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono system rozproszony przeznaczony do optymalizacji przełączalnych maszyn reluktancyjnych. System umożliwia wyznaczanie parametrów magnetostatycznych wykorzystując program FEMM oraz wyznaczanie parametrów napędu w programie symulacyjnym. Do optymalizacji wykorzystano algorytm genetyczny programu Matlab. Wyniki mogą być prezentowane w formie tabel i wykresów z wykorzystaniem programów skryptowych i programu Gnuplot. System zaprezentowano na przykładzie projektu generatora reluktancyjnego.
EN
The paper presents a distributed system designed to optimize switched reluctance machines. The system allows determining magnetostatic parameters using the FEMM program and determining drive parameters in a simulation program. The Matlab genetic algorithm was used for optimization. The results can be presented in the form of tables and graphs using scripts and the Gnuplot program. The system is presented on the example of a switched reluctance generator design.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents an application of modern computer services known as cloud computing for the simple coil geometry optimization problem. The Monte Carlo method is known for its robustness, but also low convergence. The latter shortcoming could be eliminated by large and affordable computational power offered today by cloud providers. The described architecture of the simulation system is based on Microsoft Azure platform with HTCondor as a job manager.
PL
Artykuł przedstawia wykorzystanie usług obliczeniowych na przykładzie prostego zagadnienia optymalizacji kształtu cewki. Metoda Monte Carlo jest znana ze swojej skuteczno´sci, a jednocze´snie z bardzo niskiej zbie˙zno´sci. Wad˛et˛a mo ˙ zna skutecznie ograniczy´c poprzez wykorzystaniem du˙zych i tanich mocy obliczeniowych oferowanych dzisiaj przez dostawców usług ’chmurowych’ (ang. cloud computing). Opisana architektura systemu symulacyjnego oparta jest na platformie Microsoft Azure oraz zarz ˛adcy zada´n HTCondor.
W artykule przedstawiony został nowoczesny system obliczeń rozproszonych, umożliwiający łatwe wykorzystanie dostępnych zasobów obliczeniowych przedsiębiorstwa. Opracowany system pozwala na przygotowanie planów produkcji w oparciu o różne modele matematyczne. Do rozwiązania problemów został wykorzystany rozproszony algorytm genetyczny z różnymi reprezentacjami chromosomu oraz operatorami genetycznymi, dostosowanymi do specyfiki danego problemu. W ten sposób wykazana została uniwersalność zaproponowanego systemu i jego zdolność do rozwiązywania rzeczywistych problemów zarządzania produkcją.
EN
The article presents a modern system of distributed computing, allowing easy use of available computational resources of the company. The developed system allows for the generation of production plans based on various mathematical models. A distributed genetic algorithm with different solution representations and different genetic operators tailored to the specific problem is used to solve the problems. In this way, the universality of the proposed system and its ability to solve real problems of production management were demonstrated.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The work presented in this study focus on the application of the method of the plans of experiences (MPE) to the study and the optimization of the quantification of the wear of the steels (XC48, A60) under the effect of a factor of environment in the occurrence Hydrogen. Modeling can draw inspiration from the mathematical models established by the (MPE) in order to analyze more deeply the phenomenon of the wear while taking account of the various relevant factors [1]. The MPE, introduced is a consistent set of tools and methods algèbro-statistics to establish and analyze the relationships in the quantities studied (responses) and their sources of variations (factors) [2]. This analysis may be qualitative: study of “screening" (determination of influential factors) or quantitative: methodology of the surfaces of answers (variation of responses according to the influential factors). In all cases, it has for the purpose of determination of mathematical models approached the answers expressed in terms of the factors. These models are deducted from the values obtained of series of experiments. The definition of these plans of experiences determines the measurable quality of models. The multiple facets of the MPE are then used as the basis for the development of strategy to optimize [3].
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents an efficient way to generate a large number of finite element meshes to support statistical analysis of simulation of electromagnetic field inside biological objects which are characterized by a strong shape variability. Demonstrated solution uses capabilities of modern distributed computer systems and open source software. Parametric model of a hen egg has been used as a simple biological object to test the developed solution.
PL
Praca przedstawia efektywną metodę generowania wielu siatek elementów skończonych dla potrzeb modelowania pola elektromagnetycznego w obiektach o pochodzeniu biologicznym charakteryzujących się dużą zmiennością kształtu i ich statystycznej analizy. Do rozwiązania problemu zostały wykorzystane możliwości nowoczesnych systemów informatycznych o architekturze rozproszonej i otwartozródłowego oprogramowania. Do celów testów zaproponowanego rozwiązania został stworzony parametryczny model kurzego jaja jako przykład prostego obiektu biologicznego.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Volunteer computing is a very appealing way of utilizing vast available resources in efficient way. However, the current platforms that support such computing style are either difficult to use or not available at all, as a results of finished scientific projects, for example. In this paper, a novel lightweight volunteer computing platform is presented and thoroughly tested in an artificial environment of a commercially available computing cloud using two computing-related tasks and one web-crawling-related task.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu jest przegląd nowych technologii informatycznych, a w szczególności tych, które mają wpływ na obliczenia o dużej złożoności i wymagające użycia sporych mocy obliczeniowych. Zaprezentowano możliwości obliczeń w chmurze i obliczeń gridowych. Przedstawiono przykłady gridów i chmur obliczeniowych. Wskazano na korzyści płynące dla nauki i przemysłu ze stosowania nowych technologii obliczeń.
EN
The objective of this paper is to give an overview of new information technologies, particular those which influence high complex computing and require the use of considerable computing power. This article presents possibilities of cloud and grid computing. The grid and cloud computing applications and implementations are presented. It points out the benefits that science and industry have gained, due to the application of new computing technologies.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowana została metodyka projektowania oraz implementacji rozproszonego systemu obliczeniowego na przykładzie obliczeń animacji 3D w programie Blender. Zaproponowany system w założeniach ma być uniwersalny, skalowalny oraz niewymagający konfi guracji przez użytkownika. Jego działanie ma opierać się na nieodpłatnym wykorzystaniu udostępnionych zasobów obliczeniowych. System zaprojektowano w oparciu wykorzystanie darmowych narzędzi opartych na licencji GNU GPL oraz darmowego systemu operacyjnego Linux. Zaproponowane w artykule rozwiązanie stanowi alternatywę dla komercyjnych, zamkniętych rozwiązań.
EN
In this paper the methodology of design and implementation of distributed computing system based on an example of 3D visualization is introduced. The proposed system is supposed to be universal, scalable and user-friendly. The system depends on users who free of charge share their computing power. The solution has been designed to rely on free license software and costless operating system Linux. The proposed in the article solution is a great alternative of closed, commercial computing systems.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
3D ECT provides a lot of challenging computational issues as image reconstruction requires execution of many basic operations of linear algebra, especially when the solutions are based on Finite Element Method. In order to reach real-time reconstruction a 3D ECT computational subsystem has to be able to transform capacitance data into image in fractions of seconds. By performing computations in parallel and in a distributed, heterogeneous, multi-GPU environment a significant speed-up can be achieved. Nevertheless performed tests clearly illustrate the need for developing a highly optimized distributed platform, which would mitigate existing hardware and software limitations.
PL
3D ECT zapewnia wiele złożonych problemów obliczeniowych, jako, że rekonstrukcja obrazu wymaga wykonania wielu podstawowych operacji algebry liniowej, zwłaszcza, gdy rozwiązania oparte są na Metodzie Elementów Skończonych. W celu osiągnięcia rekonstrukcji w czasie rzeczywistym system obliczeniowy musi być zdolny do przekształcania danych pomiarowych na obraz w ułamkach sekund. Poprzez wykonywanie obliczeń w sposób równoległy, z wykorzystaniem rozproszonego środowiska heterogenicznego multi-GPU można uzyskać znaczne ich przyspieszenie. Niemniej przeprowadzone badania wyraźnie pokazują potrzebę opracowania wysoce zoptymalizowanej, rozproszonej platformy, która pozwoliłaby na ominięcie istniejących ograniczeń sprzętowych i programowych.
W artykule przedstawiono koncepcję projektu modelowania dedykowanej platformy programistycznej do zrównoleglonego rozwiązywania zagadnień optymalizacyjnych w środowisku .NET. Jest to równoważne z udostępnieniem techniki tworzenia oprogramowania rozproszonego w wielu językach programowania, między innymi w C#, Visual Basic, ale również Fortran, Pascal, Java, Ada. Ważnym aspektem projektu jest możliwość zestawiania komputerów biurowych w potężne, wirtualne, rozproszone maszyny obliczeniowe bez zmieniania podstawowego ich przeznaczenia oraz ograniczania zakresu zastosowań.
EN
The paper presents the concept of modelling of development platform dedicated to parallelized solving of optimization problems in the Microsoft .NET environment. This concept is an equivalent to the provision of distributed software development techniques in many programming languages, including C#, Visual Basic, as well as Fortran, Pascal, Java, Ada. An important aspect of the project is its ability to compile the desktop computer into a powerful virtual, distributed computing machine without changing their basic purpose and limiting their range of application.
The aim of this paper is analysis of optimization algorithms in terms of their possible solutions in parallelization and distributed computing systems. Main goal is using of evolutionary algorithms and implementation of parallel algorithms. As the software platform for application of distributed optimization algorithms is using software package BOINC. For evaluation of the objective function is used FEM program ADINA.
PL
Artykuł analizuje algorytmy optymalizacyjne pod kątem ich możliwości obliczeń równoległych oraz rozproszonych systemów obliczeniowych. Ukierunkowany jest przede wszystkim na algorytmy ewolucyjne oraz ich implementację równoległą. Jako platforma softwarowa do zastosowania rozproszonego systemu obliczeniowego algorytmu zostało zastosowane oprogramowanie pośredniczące BOINC. W celu oceny funkcji docelowej został zastosowany w MES program ADINA.
Artykuł prezentuje modele: pierwszy dla aplikacji typu manager-worker i dla heterogenicznej sieci komputerowej oraz drugi model opisujący dynamikę zmian obciążenia sieci komunikacyjnej. Dla tych modeli przedstawiono problem stochastycznego sterowania alokacją zadań. Sformułowano również problem MDP (aag. Markov Decision Control Problem) dła optymalnej alokacji zadań w sieci komputerowej.
EN
The paper preseated the model describing the dynamics of the background load for the corninunication network. The problem of stochastic control for the task allocation is formulated. Than the Markov Decision Control Problem of optimal task distribution in eomputer network is formulated. The idea of the open-loop and closed-loop control based on the stochastic forecast are presented.
W pracy tej zostały przedstawione dwie technologie do obliczeń rozproszonych - Apache Hadoop oraz XtreemOS. Pierwsza z nich jest szeroko stosowana dla usług sieciowych i infemetowych. Druga technologia oferuje możliwość rozsyłania zadań pomiędzy węzły klastra, z uwzględnieniem wymaganych zasobów. Technologie te różnią się budową, co powinno być uwzględnione podczas wyboru dla danego problemu obliczeniowego oraz podczas implementacji.
EN
In ths paper two technologies for distributed computations are presented - Apache Hadoop and XtreemOS. The first of them is widely used for web services. Its main purpose is an analysis of large data. The second one is developed to distribute tasks between cluster nodes regarding the available resources. This technologies differ in construction context, which should be considered when applied.
Wyznaczono najmłodsze leksykograficznie czwórmiany nieprzywiedlne nad GF(3) o stopniach do 2500, dla których nie istnieją trójmiany nierozkładalne. Zadanie to wykonano przy użyciu metody obliczeń rozproszonych.
EN
In this paper we determine the lexicographically youngest quadrinomials over GF(3) with degrees up to 2500 for which irreducible trinomials do not exist. The computations were performed by the aid of distributed computing method.
W artykule przeanalizowano i porównano wydajność komunikacji rozproszonych obiektów, realizujących funkcjonalności klienta i serwera na podstawie standardów CORBA i COM/DCOM, w celu pokazania możliwości ich zastosowania do realizacji systemów typu klient-serwer. Przedstawiono obiektowo zorientowany model aplikacji testowej. Przeanalizowano czasy transmisji dla danych typów podstawowych, dla tablic jednowymiarowych oraz struktur danych.
EN
In this work there was analyzed and compared the communication efficiency of the distributed objects which were realized the client and the server functionalities based on the CORBA and the COM/DCOM standards in order to show the possibilities of its application to the client-server systems implementation. The object-oriented model was presented for the testing application. It was analysed transmission times for the basic data types, the tables and the structures.
Przedstawiono szczegóły dotyczące dwóch rozproszonych projektów obliczeniowych o zasięgu globalnym. Są to projekty znajdowania rozkładów potęg liczb naturalnych pomniejszonych lub powiększonych o 1 oraz wyznaczania wartości funkcji 7r(x). Zaprezentowano tabelę zawierającą liczby pierwsze typu repunit o podstawach będących liczbami pierwszymi nie większymi niż 31. Są uogólnieniami liczb Mersenne'a.
EN
Details of the two distributed computing projects on a global scale. These projects are to find the distribution of powers of natural numbers less or increased by 1, and determining the value of the function 7r (x). Presented a table containing the number of first type repunit the grounds of primes not larger than the 31st Mersenne numbers are generalizations.
W pracy zaprezentowano system typu SoC (System-on-Chip) zrealizowany w układach FPGA wspomagający obliczenia pozwalające na złamanie szyfru opartego na krzywych eliptycznych. Do ataku kryptoanalitycznego wykorzystano algorytm rho Pollarda. System zbudowany jest ze sprzętowych jednostek obliczeniowych HardRho pracujących pod kontrolą procesora NiosII i wykorzystuje interfejs Ethernet do komunikacji zewnętrznej. Omówiona została koncepcja budowy rozproszonego systemu obliczeniowego składającego się z jednostek obliczeniowych będących systemami typu SoC.
EN
Public-key cryptosystems allow secure connections and data exchange through unsafe communication channel without the need of a previous secure key exchange. One of popular cryptosystems used nowadays is Elliptic Curve Cryptosystems (ECC). Cryptanalytic attack on ECC system involves solving the Elliptic Curve Discrete Logarithm Prob-lem (ECDLP). The best known algorithm used to solve ECDLP is Pollard's rho method. So far successful attacks on ECC systems have mostly been based on distributed computer networks. In this paper a hardware cryptanalytic system is presented. The system is implemented in FPGA devices and performs computations of rho Pollard's algorithm. System is based on SoC solution (System-on-Chip) and works under control of a central server in order to form a greater distributed computing system. In the first paragraph of this paper there are presented the aim of work as well as the reasons for choosing FPGA devices and SoC solution. The second paragraph gives the theoretical background [3, 4, 5], explains the basic terms and presents the rho Pollard's algorithm [6, 7]. The third paragraph describes HardRho computation unit HardRho hardware (Fig. 1) and shows differences between the current and recent unit version of unit described in [8, 9]). The fourth paragraph of the paper deals with the SoC solution composed of several HardRho units, NiosII processor and Ethernet communication interface. The system structure (Fig. 2) and internal components [11, 12] are presented. The fifth paragraph is nfocused on the results of implementation and the estimated time of cryptanalysis of an elliptic curve ECC2-89 [1] (Tab. 1). The HardRho unit and [13] are compared (Tab. 2). The obtained results suggest high efficiency of the presented SoC solution. The future investigations and possible optimisation of the system are discussed.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper, the principles of modeling and optimal past-correction of linear time-invariant systems in real-time are shown. The task of system model structure design, i.e. structural identification and the process of calculating structure parameters, i.e. parametrical identification are described. The correction of LTI systems is discussed and the form of the constructive system correction is also shown. In the paper, the concept of distributed environment for system research is described and the details of the environment implementation in QNX real-time operating system are presented.
PL
W artykule zaprezentowano podstawy modelowania i optymalnej korekcji końcowej stacjonarnych systemów liniowych w czasie rzeczywistym. Opisano zadanie określenia struktury modelu systemu, tj. identyfikacji strukturalnej, oraz wprowadzono opis procesu wyznaczania parametrów ww. struktury, tj. identyfikacji parametrycznej. Przedstawiono zagadnienie korekcji stacjonarnych systemów liniowych, zaprezentowano również konstruktywną postać zadania korekcji. W artykule zaprezentowano również koncepcję środowiska rozproszonego do badań systemów oraz przybliżono szczegóły implementacji środowiska w systemie czasu rzeczywistego QNX.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.