V preglednem članku podajamo osnovne informacije, pregled trenutnega stanja in analizo povezovalnih omrežij računalniških sistemov generacije z zmogljivostjo 10^15 operacij na sekundo (petascale). Na zbranih podatkih smo uporabili ekstrapolacijo tehnoloških sprememb (topologije, usmerjanja in krmilnih algoritmov) in fizičnih omejitev (število komunikacijskih priključkov/vozlišč hitrost komunikacije) ter napovedati optimalno omrežje za računalnike naslednje generacije (exascale). Prišli smo do zaključka, da so topologije z velikim številom povezav in z optičnimi povezavami za daljše razdalje med vozlišči, optimalna rešitev za večino področij uporabe.
COBISS.SI-ID: 29774119
Današnji zmogljivi računalniki dosegajo 10^15 (petascale) operacij na sekundo. Naslednji velik korak v HPC bo doseganje meje 10^18 (exascale). Zaradi tehnoloških omejitev ta cilj ne bo dosegljiv z obstoječimi metodologijami; treba bo uporabiti programske/strojne metodologije za računanje na velikih pretokih podatkov z namensko zasnovanimi pospeševalniki. Toda v tem primeru je treba uporabiti metodologijo merjenja, ki tudi na nekonvencionalnih arhitekturah (a) nudi kolikor se da vsebine in pomena ter (b) pokrije resnične, uporabne zmogljivosti do najvišje stopnje. Naš pogled na reševanje tega problema je, da mora meritev zmogljivosti postati večdimenzionalna, ne pa, da se meri le število računskih operacij (FLOPS). Meriti je treba tudi zmogljivost glede na watt, kubični meter ali monetarno enoto. Ta publikacija pomembno prispeva k uveljavitvi raziskovalnega dela našega programa, saj je rezultat sodelovanja v mednarodni skupini z eminentnimi strokovnjaki, znanimi po Fynnovi klasifikaciji vzporednih računalnikov, po uvajanju mikroprocesorjev in GaAs tehnologije ter po komercializaciji zelo zmogljivih dataflow računalnikov.
COBISS.SI-ID: 26715687
Predlagali smo nov pristop k sprotnemu ocenjevanju razvrščevalnikov, ki temeljijo na generativnih modelih ocenjevanja porazdelitev verjetnosti. Kot osnovo smo izbrali sprotno ocenjevanje porazdelitev z jedri (online Kernel Density Estimation - oKDE), ki smo ga objavili v reviji Pattern Recognition leta 2011. Novi pristop sprotno gradi razvrščevalnik kot neparametričen model vhodnih podatkov, na katerih izračunava KDE. Metoda v korakih kompresije modela v nasprotju z oKDE preprečuje izgubo diskriminativne informacije modela. Modeli, ki jih daje, imajo zato višjo diskriminativno moč, so pa tudi kompaktnejši. Pristop ima podobno diskriminacijsko moč kot paketne metode, vendar ob bistveno nižji računski zahtevnosti, kar omogoča hitro gradnjo generativnih modelov z visoko diskriminacijsko močjo. Razvite metode so še posebej primerne za avtonomne robote, ki jih obravnavamo v predlaganem projektu, saj omogočajo sprotno posodabljanje modelov in znanja ob nizki računski zahtevnosti.
COBISS.SI-ID: 9907284
Preko podrobne analize dostopov do različnih nivojev pomnilnika (L1-L3 predpomnilniki) smo pokazali superlinearno pohitritev pri reševanju termo-kapljevinskega problema na 4-procesorşkem sistemu s skupno 40 računskimi jedri. Med izvajanjem originalnega simulacijskega programa smo šteli dostope do različnih nivojev predpomnilnika in z analizo rezultatov pokazali, da je superlinearna pohitritev posledica združevanja več L3 predpomnilnikov. Glavno sporočilo članka je, da je hitrost izvajanja programa močno odvisna od same arhitekture sistema in ne samo od moči procesorjev.
COBISS.SI-ID: 27339815
V knjigi "Parallel Scientific Computing" predstavimo ozadje in motivacijo za razvoj postopkov za reševanje parcialnih diferencialnih enačb. Knjiga je osredotočena na sinergijo med računalništvom in numerično analizo ter ponuja poglobljeno razumevanje algoritmov in metod, potrebnih za oblikovanje dobrega računalniškega programa. Namenjena je računalničarjem, inženirjem in drugim strokovnjakom, ki morajo numerično rešiti realne probleme. Podrobneje je opisana metodologija reševanja z različnimi metodami in algoritmi, prilagojenimi za učinkovito izvedbo na vzporednih računalnikih. Večina podrobnosti je predstavljenih na rešitvah praktičnih problemov, od osnovnih do bolj zapletenih. Knjiga je uporabna za vse bralce, ki jih zanima izvedba zahtevnih računalniških simulacij na različnih področjih uporabe.
COBISS.SI-ID: 28468007