Институт системного программирования Роcсийской академии наук


Текущие проекты

Перспективные методы верификации масштабных моделей данных.

Начало проекта – 2013 год. Заказчик - Грант РФФИ 13-07-00390.

Проект связан с созданием сложных программных систем на основе формальных статических моделей и адресован ключевым проблемам верификации масштабных моделей данных, применяемых в различных индустриальных областях и специфицируемых на популярных универсальных объектно-ориентированных языках (EXPRESS, UML/OCL и т.п.). В рамках проекта предполагается решить следующие задачи:

  • исследование проблемы верификации статических моделей объектно-ориентированных данных, применяемых в различных индустриальных областях;
  • разработка эффективных методов верификации подобных моделей;
  • апробация полученных методов в ходе разработки демонстрационного приложения для верификации индустриальных моделей данных.
  • Разработка инструментов программирования гетерогенных вычислительных систем эксафлопсного класса.

    Начало проекта – 2013 год. Заказчик - РФФИ.

    Целью работ является создание системной поддержки (компиляторов, языковых расширений, системных инструментов, библиотек времени выполнения и т.п.), повышающей эффективность труда программиста при написании программ для распределенных гетерогенных вычислительных системы (узлы которых состоят из одного или нескольких центральных многоядерных процессоров и одного или нескольких акселераторов) и опробование их на прикладных пакетах индустриального уровня.

    Summer — система разработки тестов на основе автоматных моделей

    Начало проекта – 2010 год.

    Summer — система разработки тестов на основе автоматных моделей, поддерживающая технологию UniTESK.

    Разработка алгоритмов и инструмента статического анализа программ на языках с динамической типизацией

    Начало проекта – 2010 год.

    В рамках исследовательских работ в 2010 году начато исследование методов статического анализа программ на языках с динамической типизацией. Создан прототип инструмента, позволяющий проводить вывод типов для программ на языке Python. В настоящий момент разрабатываются алгоритмы анализа программ с динамической типизацией с учетом чувствительности к потоку управления программы.

    Завершенные проекты

    Исследование и разработка методов, обеспечивающих возможность автоматического обнаружения логических ошибок и шаблонов неэффективного поведения в параллельных приложениях и их реализации в web-среде в виде программного комплекса.

    Начало проекта – 2013 год. Окончание проекта - 2013 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    Проект был направлен на создание научно-технического задела в области создания программных инструментов для поддержки процесса разработки параллельных приложений, гибкой и масштабируемой платформы для интеграции инструментальных средств управления вычислительными ресурсами суперкомпьютерного центра. В рамках данной работы был разработан метод обнаружения неэффективного использования коммуникационных шаблонов, логических и семантических ошибок в параллельных приложениях. Были разработаны и реализованы инструментальные средства для автоматизированного выявления ошибок в параллельных программах, написанных на языке C/C++ или Fortran с использованием библиотеки MPI , на языке UPC.

    Методы суперкомпьютерного моделирования вихревых нестационарных турбулентных течений газа и генерируемых ими акустических полей на основе открытого кода в расчетах промышленно-ориентированных задач для авиационных приложений.

    Начало проекта – 2013 год. Окончание проекта - 2013 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    Проект направлен на создание научно-технического задела для разработки эффективной методики исследований и расчета нестационарных турбулентных течений в ближнем поле с точностью, необходимой для инженерных приложений в авиации, а также на создание научно-технического задела в области программного обеспечения для расчета акустических полей турбулентных течений в ближнем поле на суперкомпьютерах гибридной архитектуры.

    Разработка с использованием инструмента C++TESK системы функциональной верификации кэш-памяти третьего уровня проекта "Процессор 1"

    Начало проекта – 2013 год. Окончание проекта - 2013 год. Заказчик - совместно с МЦСТ .

    Целью данного проекта являлась разработка с использованием технологии UniTESK и инструмента C++TESK системы функциональной верификации (тестовой системы) для кэш-памяти третьего уровня (L3) проекта «Процессор 1», а также проведение верификации с использованием разработанной тестовой системы.

    Реализация потенциала суперкомпьютеров для масштабируемого численного моделирования задач газо- и гидродинамики в индустриальных приложениях с использованием свободного программного обеспечения.

    Начало проекта – 2013 год. Окончание проекта - 2013 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    Проект был направлен на создание научно-технического задела в области прямого численного моделирования турбулентности и метода крупных вихрей, а также на поиск путей наиболее эффективного использования суперкомпьютера в индустриальных приложениях. В рамках проекта было разработано программное обеспечение, реализующее алгоритмы, используемые для численного моделирования задач газо- и гидродинамики в индустриальных приложениях на основе свободного программного пакета OpenFOAM. На основе программного обеспечения разработана методика использования суперкомпьютера для численного моделирования задач газо- и гидродинамики в индустриальных приложениях.

    Инструмент поиска ошибок синхронизации в многопоточных программах

    Начало проекта – 2012 год. Окончание проекта - 2012 год. Заказчик - Samsung.

    В рамках работ для компании Samsung в 2012 году группой анализа программ разработан инструмент поиска ошибок синхронизации в многопоточных Java программах на основе инструментации Java байт-кода.

    Реализованы алгоритмы инструментации Java байт-кода для сбора трасс выполнения программы и с применением библиотеки ThreadSanitizer реализован обнаружитель состояния гонки при доступе к ресурсам программы из разных потоков и взаимной блокировки потоков программы. Особенностью реализации инструмента является возможность его применения на Java машинах не поддерживающих встроенные механизмы инструментации (Dalvik).

    Интеллектуальные сервисы для проектирования энергоэффективных сооружений.

    Начало проекта – 2012 год. Окончание проекта - 2014 год. Заказчик - Еврокомиссия Грант EU FP7-ICT-2011-7, соглашение номер 288819..

    Главной целью проекта является разработка информационной технологии и программной платформы для интеграции существующих инструментов проектирования энергоэффективных сооружений. Платформа использует облачные вычисления и реализует концепцию виртуальной лаборатории энергосбережения (Virtual Energy Lab), предусматривающую развитые сервисы для численного моделирования процессов теплообмена в зданиях и поиска оптимальных проектных решений. Существенно, что многофакторный стохастический анализ проводится с учетом физических свойств строительных конструкций и материалов, условий эксплуатации зданий, накопленных статистических метеорологических данных, стоимости электроэнергии и других экономических показателей.

    Консорциум участников: Технический университет Дрездена (Германия), Компания Granlund Oy (Финляндия), Университет Любляны (Словения), Компания SOFiSTiK Hellas AE (Греция), Инновационный центр Рейкьявик (Исландия), Национальная обсерватория Афин (Греция), Компания Leonhardt, Andra und Partner GmbH (Германия), Компания Trimo D.D. (Словения), Университет Кипра (Кипр) и Институт системного программирования РАН (Россия).

    Роль ИСП РАН в совместном проекте — разработка каталога продукции, основанного на онтологии предметной области, а также реализация веб-сервисов для ведения каталога и конфигурирования проектных решенийна основе типовых элементов конструкций.

    Исследование и разработка прототипа инструмента анализа исполняемого кода программ для обнаружения ошибок.

    Начало проекта – 2012 год. Окончание проекта - 2013 год.

    Данный проект посвящен разработке программных инструментов, в автоматизированном режиме ищущих набор входных данных, на котором реализуется ошибка анализируемой программы. Инструменты рассчитаны на поиск ошибок в бинарном коде программ, осуществляющих взаимодействие по сети.

    Разработка программно-аппаратной платформы «виртуальный суперкомпьютер», обеспечивающей использование суперкомпьютеров на основе технологий виртуализации.

    Начало проекта – 2012 год. Окончание проекта - 2013 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    В рамках работ по контракту разработан программный комплекс «виртуальный суперкомпьютер». Программный комплекс разработан в модели свободного ПО и основан на компонентах с открытым исходным кодом.

    Разработка с использованием инструмента C++TESK систем автономной функциональной верификации устройств L3 и DB проектов "Процессор 1" и "Процессор 2"

    Начало проекта – 2012 год. Окончание проекта - 2012 год. Заказчик - совместно с МЦСТ .

    Целью данного проекта являлась разработка с использованием технологии UniTESK систем автономной функциональной верификации (тестовых систем) для устройств проектов «Процессор 1» и «Процессор 2», доработка (приведение в актуальное состояние и расширение возможностей) существующих тестовых систем, а также проведение верификации с использованием разработанных заново и доработанных тестовых систем.

    Высокоуровневые модели параллельных вычислений и их библиотеки поддержки времени выполнения.

    Начало проекта – 2011 год. Окончание проекта - 2012 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    В рамках проекта была разработана программная модель для распределенных гетерогенных вычислительных систем, в составе узла которых находится многоядерный компьютер общего назначения (хост-машина) и один или несколько ПЛИС. В предлагаемой модели программирования гетерогенных систем будут объединены лучшие черты подходов, создающих высокоуровневые модели программирования, и подходов, максимально эффективно использующих возможности акселераторов с помощью библиотек поддержки времени выполнения. На высоком уровне программист может описывать параллельный по данным алгоритм, который можно параметризовать для конкретного гетерогенного узла.

    Исследование и разработка методов восстановления формата данных.

    Начало проекта – 2011 год. Окончание проекта - 2013 год. Заказчик - РФФИ.

    Одной из распространенных практических задач анализа бинарного кода является восстановление структуры полученного программой сетевого сообщения или считанного файла. В случае работы аналитика с защищенным бинарным кодом трудоемкость восстановления формата данных становится недопустимо большой. В рамках данного проекта предполагается создание автоматизированной системы восстановления формата, не требующей от пользователя наличия узко специфических знаний о функционировании системного ПО целевой вычислительной системы. Данная система позволит повысить эффективность работы аналитика и повысить точность восстановления.

    Оптимизация программ на целевой машине пользователя с учетом особенностей его аппаратуры и поведения.

    Начало проекта – 2011 год. Окончание проекта - 2013 год. Заказчик - РФФИ.

    При построении системы компиляции для языков общего назначения, учитывающей специфические особенности целевой аппаратуры и наиболее вероятный сценарий использования, необходимо применять методы динамической и адаптивной оптимизации. Исследование таких методов удобно проводить в компиляторной инфраструктуре LLVM.

    Проведение исследований и создание научно-технического задела по созданию вычислительной платформы с набором средств разработки (API) для проведения автоматизированных инженерных расчетов больших задач аэрогидродинамики на суперкомпьютерах петафлопного кл

    Начало проекта – 2011 год. Окончание проекта - 2012 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    Проект был направлен на создание экспериментальной платформы для численного моделирования на базе вычислительного комплекса OpenFOAM для гетерогенных вычислительных систем с графическими ускорителями, путем применения технологий CUDA для перенесения наиболее ресурсоемких вычислений на графический ускоритель и организации взаимодействия центрального процессора и ускорителя.

    Проектирование и разработка web-ориентированного производственно-исследовательского центра, ориентированного на решение задач анализа программ.

    Начало проекта – 2011 год. Окончание проекта - 2012 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    В рамках проекта был разработан прототип web-центра, ориентированного на решение задач анализа программ на базе разрабатываемых в ИСП РАН программных компонент технологической платформы UniHUB, вычислительной инфраструктуры программы «Университетский кластер» и открытого пакета анализа программ Avalanche.

    WikiXMLDB

    Начало проекта – 2010 год. Окончание проекта - 2010 год.

    Данный проект предоставляет возможность совершать запросы к Википедии на языке XQuery. Содержимое Википедии было представлено в правильно структурированном XML-формате и загружено в XML-базу данных Sedna. Для запросов на языке XQuery был реализован веб-интерфейс.

    Организация доступа к распределенным ресурсам от уровня инфраструктуры до уровня приложения как к Web-сервису.

    Начало проекта – 2010 год. Окончание проекта - 2012 год. Заказчик - Министерство образования и науки.

    В процессе выполнения работы, были решены задачи исследования методов доступа к высокопроизводительным ресурсам, а также разработки экспериментального образца единой аппаратно-программной платформы, обеспечивающей доступ к высокопроизводительным ресурсам, как к Web сервисам.


    1 2 3 4