Моделирование беспроводной передачи данных для перемещаемых объектов приема-передачи

Цель исследований заключается в уменьшении временных затрат на обработку информации, способствующую повышению быстродействия реконфигурируемой системы реального времени, путём создания методики и алгоритма распределения массива вычислительных задач.

Методы исследования работы основаны на определениях теории множеств, графов, теории вероятности и математической статистики. С их помощью были созданы математическая модель и система критериев реконфигурируемой вычислительной системы реального времени, построенной на беспроводном протоколе, позволяющие выполнять размещение задач по минимально-максимальной оценке времени, а также предложен алгоритм размещения задач в вычислительном комплексе, позволяющий увеличить производительность системы за счёт сокращения времени передачи данных.

Результаты. В результате исследований была разработана методика распределения вычислительных задач в реконфигурируемой вычислительной системе реального времени, позволяющая сократить время передачи данных внутри системы, что повышает производительность комплекса. Составлена методика распределения вычислительных задач на отдельные процессорные модули, промоделирована работа предложенных методик, предложена система критериев, описывающая конечное состояние реконфигурируемой вычислительной системы реального времени. В результате полученная система дала выигрыш по времени примерно в 2,5 раза. Размещение в динамических системах связных задач снижает коэффициент выигрыша линейно.

Заключение. Полученная модель может найти применение в распределённых вычислениях. Промоделирована работа предложенных методик. Их анализ подтвердил увеличение производительности системы в целом. Были выбраны параметры для разработанной системы, дающие выигрыш по времени примерно в 2,5 раза.

1. Андреев А. М., Можаров Г. П., Сюзев В. В. Многопроцессорные вычислительные системы: теоретический анализ, математические модели и применение: учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 332 с.

2. Бедакова Н. В. Анализ методов размещения складской сети пространственно-распределенного предприятия // Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2016. № 6. С. 123-135.

3. Богданов А. В., Корхов В. В., Мареев В. В. Архитектуры и топологии многопроцессорных вычислительных систем. 2-е изд. М.: Интуит, 2016. 135 с.

4. Борзов Д. Б. Аппаратные средства планирования размещения задач в мультипроцессорных системах критического: монография / Юго-Западный государственный университет. Курск, 2018. 179 с.

5. Борзов Д. Б., Титов В. С. Вопросы проектирования и динамической реконфигурации топологии систем логического управления в системах высокой готовности: монография /Юго-Западный государственный университет. Курск, 2015. 282 с.

6. Борзов Д. Б., Титов В. С. Параллельные вычислительные системы (архитектура, принципы размещения задач: монография / Курский государственный технический университет. Курск, 2009. 159 с.

7. Власов Д. В. Современные проблемы информатики: философский анализ // Статистика и экономика. 2011. № 2. С. 233-239.

8. Гришанков В. Технология ANT - что это такое в телефоне? URL: https://an-droidlime.ru/ant-technology-what-is-it-on-the-phone (дата обращения: 10.12.2020).

9. Дацюк В. Н., Букатов А. А., Виноградова С. А. Руководство по программированию высокопроизводительных вычислительных систем. Ростов н/Д, 2017. 208 с.

10. Жогов Н. Insteon: «умный» дом своими руками. URL: http://www.ferra.ru/review/smarthome/SmartHome-Insteon.htm#npoTOKOH_CB43H (дата обращения: 01.12.2020).

11. Закалюжный А. А. Развитие беспроводных сетей как средство контроля и управления удаленными системами // Молодой исследователь Дона. 2018. № 4(13). С. 46-51.

12. Зинкин С. А., Белецкий П. А. Оптимизация размещения данных по узлам информационно-вычислительной // Современные тенденции технических наук: материалы II Международной научной конференции. Уфа: Лето, 2013. С. 29-31.

13. Князева М. В. Метод ветвей и границ для решения задачи сетевого планирования с ограниченными ресурсами // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 7. С. 78-84.

14. Липницкий В. А, Сергей А. И., Спичекова Н. В. Научно-технические задачи, связанные с бинарными матрицами // Цифровая обработка сигналов и теория кодирования: материалы научно-технического семинара / Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники. Минск, 2018. С. 43-47.

15. Макаренко А. В. Применение методов теории графов к исследованию Т-синхронизации хаотических систем // Проблемы управления. 2016. № 3. С. 2-15.

16. Новиков Е. А., Ващенко Г. В. Последовательный и параллельный алгоритмы переменного шага на основе (2,2)-метода // Современные проблемы науки и образования. 2011. №5. С. 48.

17. Семахин A. M., Баталов И. С. Динамическое программирование в решении задачи оптимального размещения электронных компонентов системы управления // Молодой ученый. 2013. № 6. С. 144-146.

18. Чистобаев А. И., Семенова 3. А. Статистический метод в медико-географических исследованиях // Географический вестник. 2013. № 1 (24). С. 18-25.

19. Шейкин М. Сетевые технологии ZigBee. Обзор элементной базы // Телекоммуникации и связь. 2011. № 6. С. 36-40.

20. Yanovskii A. A., Simonovskii A. Ya., Klimenko Е. М. On the Influence of the Magnetic Field upon Hydrogasdynamic Processes in a Boiling Magnetic Fluid // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2014. Vol. 50, N 3, P. 260-266.