Теоретические и прикладные аспекты организации и обеспечения надежности параллельных вычислений, интеллектуальной обработки и хранения данных

Цели НИР: Разработка интеллектуальных средств оптимизации структуры и параметров проектируемых устройств и систем, для суперкомпьютерного моделирования отдельных аспектов и компонентов которых доступны готовые решатели. Интеллектуальная оптимизация предполагает возможность задавать правила варьирования структуры и параметров проектируемой системы и при помощи целенаправленного интеллектуального поиска и суперкомпьютерного моделирования находить наиболее оптимальные конструкции. Развитие методов функционального моделирования распределённых недетерминированных систем с бесконечным числом состояний и верификации свойств моделей средствами суперкомпиляции. Развитие методов технологии суперкомпиляции и суперкомпиляторов: экспериментального SCP4 и модельного MSCP-A. Развитие методов верифицируемого программирования на языках с зависимыми типами: разработка автоматически проверяемых программ для алгебраических конструкций и методов. Развитие методов и технологий анализа, преобразования и трансляции программ для параллельных вычислительных систем с многоядерной и многопроцессорной архитектурами на базе расширенной функциональной модели вычислений для обеспечения надёжности и повышения эффективности исполнения параллельных приложений. Развитие предметно-ориентированных информационно-вычислительных методов и технологий для задач интеллектуального анализа и оптимизации обработки больших потоков данных дистанционного зондирования Земли в интересах региональной экономики. Разработка высокопроизводительных систем обработки данных на основе методов интеллектуального анализа. Разработка принципов и алгоритмов организации и функционирования масштабируемых гетерогенных вычислительных систем с меняющейся конфигурацией и составом вычислителей для обработки фото и видео данных. Повышение точности и скорости алгоритмов выделения целевых объектов и целевых регионов на изображениях ДЗЗ за счет применения комбинированных методов с использованием ИНС. Развитие методов интерактивной специализации на основе частичных вычислений для широко распространенного объектно-ориентированного языка Java. Развитие экспериментального интерактивного специализатора JaSpe для программ на языке Java, помещенного в среду разработки Eclipse. Развитие и поиск новых подходов к организации диалога программиста с подсистемой специализации, составлению задания на специализацию, управлению процессом специализации, средств анализа результатов, сопоставления входного и выходного кода и т.п. Разработка математических моделей функционирования и калибровки пассивных и активных оптических систем различных конфигураций для решения задач трехмерного моделирования, а также навигации автономных мобильных роботов. Создание программных и аппаратных средств, обеспечивающих эконoмически- и энергоэффективный сбор, хранение и анализ больших объемов данных в форме временных рядов. Все исследования выполняются с целью создания в конечном итоге набора программных инструментов и технических средств, способствующих развитию в России области высокопроизводительных вычислений и обработки больших объемов данных, которое является необходимым условием создания цифровой экономики и перехода к новым технологиям.