Разработки СО РАН - каталог программ

Назначение - поиск приближенных решений для цеховых задач потокового типа с цифровым буфером.

Постановка задачи. Есть 2 машины и множество работ. Каждая работа сначала выполняется на первой машине, а после этого может выполнятся на второй машине. Во время выполнения работы на первой машине происходит загрузка работы в буфер. После выполнения работы на второй машине, она удаляется из буфера. Размер буфера ограничен, поэтому нельзя просто выполнить работы на первой, а затем на второй машине.  Необходимо найти порядок выполнения работ, чтобы выполнить все работы за минимальное время.

Область применения - теория расписаний, электронные библиотеки или музеи (если считать, что выполнение работы на первой машине - это загрузка файла, а на второй -  это его обработка, и необходимо обработать все файлы).
Используемый алгоритм - стохастический локальный поиск с чередующимися окрестностями. Побробно описан в прилагаемом файле.
Функциональные возможности - позволяет находить точные или приближенные решения с малой погрешностью для цеховых задач потокового типа. При размерности до 1000 алгоритм находит оптимальное решение или решение с погрешностью не более 3%.
Инструментальные средства создания - Delphi 7.0.

Алгоритм опубликован в следующей работе: Кононова П.А. Нижние и верхние оценки длины оптимального расписания презентаций медиа-объектов. Дискретный анализ и исследование операций 2012, Т 19, N 1 стр 59-73 

Назначение - Программная система ТОПАС (Тестирование и Оптимизация отображений Параллельных Алгоритмов и Структур) предназначена для поиска и оптимизации  отображения структуры параллельных программ на архитектуру параллельных вычислительных систем.  Структуры программ и структуры межпроцессорных связей вычислительных систем задаются с помощью взвешенных графов. 

Область применения -  проектирование и оптимизация систем информатики, параллельных и распределенных алгоритмов и структур вычислительных систем.

Используемый алгоритм - Программная система основана на новых алгоритмах оптимизации, включая алгоритм эволюционных вычислений, генетический алгоритм и нейронные алгоритмы. Алгоритмы и описание системы опубликованы в монографии:  Монахов О. Г.,  Монахова Э. А. Параллельные системы с распределенной памятью: управление ресурсами и заданиями. Новосибирск: Изд-во ИВМиМГ СО РАН, 2001.  168с.

Функциональные возможности - Программная система использует оригинальный мультимедийный подход для задания и редактирования структуры программы и структуры вычислительной системы, для анимации и визуализации процесса  оптимизации  отображения  и представления результатов.  Позволяет  автоматизировать поиск требуемого отображения и сократить время поиска.



Инструментальные средства создания - Java, Eclipse

В приложении приведен пример визуализации работы программы.

Назначение - Иллюстрация аналитических преобразований при интегрировании методом по частям, развитие практических навыков решения задач.

Область применения - Программа рассчитана для использования в высших учебных заведениях, в старших классах школ.

Используемый алгоритм - Основной идеей является многократное повторение определенных действий, при необходимости с постепенным увеличением сложности. В основе программы - динамическая математическая модель задачи интегрирования по частям (раздел  «Интегрирование» курса математического анализа). В алгоритме реализовано полное аналитическое решение задачи методом интегрирования по частям со всеми промежуточными результатами. 

Рассматриваются интегралы сложной функции вида:  ∫ P(x)Q(x) dx, где P(x) = ax+b    (a, b - коэффициенты, автоматически генерируемые в условии задачи), P(x) - непрерывно дифференцируемые функции от x. Функция Q(x) принимает вид одной из трех функций: Q(x) = sin(kx), Q(x) = cos(kx), Q(x) = e^kx, где k - коэффициент, автоматически генерируемый в условии задачи. Функции P, Q имеют непрерывную производную на всём множестве определения. 

Алгоритм описан в статье: Яриков В.В. Тренажер по нахождению первообразной сложной функции для интеграла вида P(x)Q(x) // Международный журнал «Образовательные технологии и общество» – 2011. – т.14, № 4, – С. 368–376.

Функциональные возможности - В программе реализовано два режима работы: демонстрационный и тренировочный. Пользователь в демонстрационном режиме может посимвольно просмотреть полное аналитическое решение интеграла с комментариями по ходу решения задачи. В тренировочном режиме пользователь самостоятельно решает подобные задачи интегрирования. При вводе каждого символа с клавиатуры проверяется, есть ли он в текущем блоке. Если введены все символы текущего блока, то курсор автоматически переходит к началу нового блока. После ввода всех символов, на экран выводится статистическая информация о ходе решении задачи, где указывается количество ошибок и комментарии к ним.

Инструментальные средства создания – Java 6, среда Eclipse.