дипломное выступление

«Система для визуального контроля загруженности высокопроизводительных

многоядерных архитектур»

представляет: Карпов М.А.| руководитель: Маслов И.В. | СПбГПУ, ФУИТ. 2009

СОДЕРЖАНИЕ

• Постановка и актуальность задачи• Анализ существующих решений• Основные принципы предлагаемого

решения• Детали предлагаемого решения• Демонстрация экспериментальных

результатов• Заключение• Дальнейшие пути развития• Научный задел и достижения

ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.2

Обзор предметной области

Выбор проблематики

Постановка задачи

Обзор существующих решений

Собственное теоретическое решение

Всероссийский форум студентов, аспирантов и молодых учёных

XXXVII Неделя Науки СПбГПУ

Переписка с Манаковым Д.В.

3

Первый этап работы – исследования текущего состояния вопроса

ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

ВВЕДЕНИЕ

Развитие программирования:

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ

Параллельные программы

Эффективность (низкий уровень)

Понятность (высокий уровень)

4ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙВизуализация

помогаетпонизить интеллектуальную сложность параллельного программирования за счёт использования разнообразных методик.

Наиболее эффективны:

трёхмерностьанимация

5ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

СРЕДСТВА ВИЗУАЛИЗАЦИИ

Средства визуализации

Системы визуальногопрограммирования

(Visual Programming)

Инструментывизуализации

(Program Visualization Tools)

Средства визуального

представления данных

On-line Post-mortem

6ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

HPC SERVER 2008

• Сокращение времени простоя. • Ускорение научно-исследовательских проектов. • Масштабируется на тысячи вычислительных

ядер• Возможность самим выбирать приложения для

развертывания и управления задачами

7ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

Выбор инструментария

Организация ведения процесса

Проектирование архитектуры приложения

Планирование производительности

VS 2008,WPF

Scrum, Agile

8

Второй этап работы – планирование предлагаемого решения

Выбор архитектуры системы

Microsoft HPC Server 2008

ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

Работы и задачи на кластере

Job

Serial Application MPI ApplicationParametric Sweep

Application

Task Task Task Task Task

Task Task Task

Task Task Task

Task flow

Task

Task

Task

Task Task

Proc Proc Proc Proc

One JobOne Task

One JobMultiple Tasks

9

ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

«Жизненный цикл» работы

Cancelled

Failed

Configuring Submitted Running FinishedQueuedSubmit Validate Activate Finish

Cancel

Cancel

Cancel

Cancel

Resubmit

Execution FailureValidation Failure

Resubmit

10

ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

Motorola

Product backlog

Sprint 1NUnit,NMock

11

Release 1.1

Acceptance Testing

Sprint 4NUnit,NMock Release

4.1Acceptance Testing

Sprint 6NUnit,NMock Release

6.1Acceptance Testing

…

…

…

…

Microsoft HPC School 2009

1st place on Microsoft Conference

Защита бакалаврской работы

Публикация в журнале

Третий этап работы – детальная разработка предложенного решения

ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТКИ

o Visual Studio 2008o HPC.Scheduler API метафора молекулы периодический опрос системы на различных ядрах одинаковый цвет для одной задачи отображение цветом состояния ядер

12ФУИТ. Карпов М.А. 20стр.

СХЕМА КЛАССОВ ПРЕДЛОЖЕННОГО РЕШЕНИЯ

СХЕМА КЛАССОВ ПРЕДЛОЖЕННОГО РЕШЕНИЯ (2)

ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ

15

Демонстрация экспериментальных результатов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• Произведён системный анализ задачи и выбраны возможные пути технической реализации

• Освоены основные принципы использования предоставляемых корпорацией Microsoft утилит и библиотек HPC Pack и HPC SDK для Windows HPC Server 2008

• Разработана необходимая иерархия классов, содержащая как структуру кластера так и визуальное отображение, и реализованы необходимые модули на языке C#

• Произведена комплексная отладка• Проведён анализ полученных результатов и

намечены дальнейшие задачи17

В БУДУЩЕМ

18

• Загруженность системы изучение загруженности - по процессам- по компьютерам- по задачам• Новые способы визуализации• Оптимизация загруженности• Много ядер (расширяемость)• Веб-интерфейс

НАУЧНЫЙ ЗАДЕЛ И ДОСТИЖЕНИЯ• 2-й Всероссийский форум студентов, аспирантов и молодых

учёных «Наука и инновации в технических университетах» (СПб, 2008)

• Всероссийская межвузовская научная конференция студентов и аспирантов «XXXVII Неделя науки СПбГПУ» (СПб, 2008)

• Межвузовская конкурс-конференция студентов, аспирантов и молодых учёных Северо-Запада «Технологии Microsoft в теории и практике программирования» (СПб, 2009)Работа удостоена первого места

• Периодический печатный научный рецензируемый журнал «Научно-технические ведомости СПбГПУ» №2 2009

• Подана заявка в категории «Автоматика, телемеханика. Вычислительная техника» на получение гранта Правительства СПб 2009

• Летняя школа 2009 года, проводимая корпорацией Microsoft на базе МГУ по тематике «Высокопроизводительные и параллельные вычисления в научных исследованиях».

19

Спасибо за внимание!

Вопросы?

20

{ kapnov@gmail.com }