Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Vzporedni in porazdeljeni sistemi

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.07.00  Tehnika  Računalništvo in informatika   

Koda Veda Področje
P170  Naravoslovno-matematične vede  Računalništvo, numerična analiza, sistemi, kontrola 
P175  Naravoslovno-matematične vede  Informatika, teorija sistemov 
B110  Biomedicinske vede  Bioinformatika, medicinska informatika, biomatematika, biometrija 
T180  Tehnološke vede  Telekomunikacijsko inženirstvo 
T111  Tehnološke vede  Upodabljanje, obdelava podob 
Ključne besede
vzporedni računalniki, računalniški postopki, porazdeljeni sistemi, varni info-sistemi, računalniške simulacije, digitalni komunikacijski sistemi, biomedicinska informatika, vzporedna molekularna dinamika.
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (6)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  03302  dr. Viktor Avbelj  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2001 - 2003  203 
2.  11915  dr. Igor Benko  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  22 
3.  06897  Tomaž Krištofelc    Raziskovalec  2001 - 2003 
4.  21555  dr. Marjan Šterk  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  69 
5.  11077  dr. Denis Trček  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2001 - 2003  323 
6.  06875  dr. Roman Trobec  Računalništvo in informatika  Vodja  2001 - 2003  469 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.724 
Povzetek
Vzporedne računalniške postopke uporabljamo za obdelavo velikih količin podatkov, kjer želimo hitre ali sprotne rezultate. Razvoj vzporednih tehnologij omogoča, da lahko simuliramo dogajanja ali poskuse v naravi, ki jih zaradi zahtevnosti ne moremo simulirati z navadnimi računalniki. Računalniško simulacijo uporabimo tudi, če poskusi zahtevajo prevelika finančna sredstva ali pa so zaradi svoje ekološke oporečnosti nevarni za človeštvo. V okviru predlaganega programa bomo raziskovali vpliv različnih načinov komunikacije na časovno zahtevnost vzporednih računalniških postopkov. V informacijskih sistemih bomo za zagotavljanje varovanja podatkov razvijali učinkovite kriptografske protokole ter metode za njihovo formalno verifikacijo. Pravilnost rezultatov in uporabnost našega raziskovalnega dela bomo preverili z vzporednimi računalniškimi programi na različnih področjih uporabe.Danes se tržni delež specializiranih računalniških arhitektur manjša, povečuje pa se vloga delovnih postaj, ki so povezane s hitrimi komunikacijskimi mrežami. Zato se vzporedno procesiranje širi na vsa področja človekovega delovanja tako v državnih ustanovah kot v industriji. Z vse večjo razvejanostjo Interneta se povečuje tudi delež programske opreme za porazdeljeno procesiranje. Uspešni proizvajalci vzporednih računalnikov uporabljajo standardne gradnike (delovne postaje, mikroprocesorje, DSP procesorje in LANe) v želji, da bi dosegli čim boljše lastnosti ob čim nižji ceni. Število raziskovalcev in drugih strokovnjakov, ki se ukvarjajo z vzporednim procesiranjem, se povečuje, njihova glavna cilja pa sta praktična uporabnost in učinkovitost vzporednih računalnikov. Ob tem pa različne oblike obdelave velikih količin informacij kot so slike, prostorski modeli, umetna inteligenca, finančni sistemi in podobno ali simulacije dogajanj v naravi zahtevajo vedno zmogljivejše računalnike. Naše teoretsko delo bo usmerjeno na raziskave novih vzporednih postopkov, komunikacijskih topologij in zanesljive ter varne komunikacije. Podrobneje bomo raziskali nove regularne dvodimenzionalne mreže s poljubnim številom neposrednih sosednih vozlišč, ki imajo obetavne lastnosti za pošiljanje sporočil (routing) in majhno povprečno razdaljo med vozlišči. Časovna zahtevnost vzporednih postopkov je tesno povezana z uporabljenimi principi komuniciranja in zmogljivostjo povezovalne mreže. Z uravnoteženjem vzporednega računanja in komuniciranja bomo poskušali najti boljše in hitrejše praktične rešitve. Razvijali bomo tudi uporabne metode za varne informacijske protokole, ki pokrivajo širok spekter, od zagotavljanja človekove zasebnosti do varnosti in zanesljivosti digitalnih porazdeljenih sistemov. Z dosedanjimi delom smo že dokazali koristnost simulacij v medicini in kemiji. Opravili smo tudi začetne analize lastnosti regularnih mrež. Sodelovali smo pri izvedbi pilotskih projektov, ki so zahtevali varnost komunikacije. Te izkušnje bodo podlaga za naše prihodnje delo na naštetih področjih.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani raziskovalni program bo prispeval nove temeljne teoretične rezultate na področju vzporednega procesiranja in zagotavljanja varnosti v komunikacijskih sistemih. Raziskave bomo usmerili na vzporedne postopke in na medprocesorsko komunikacijo. Nove teoretične izsledke pričakujemo predvsem na področjih vzporednih postopkov, analize zahtevnosti, obvladovanja procesorskih ali komunikacijskih napak in na področjih javne varnostne infrastrukture. Teoretična dognanja in postopke bomo zasnovali tako, da bodo našli čim širšo možnost uporabe.Neposredne praktične rezultate, zanimive tudi v svetovnem smislu, pričakujemo na dveh področjih, ki zahtevata računsko intenzivne metode: prenos toplote v medicini ter gibanje molekul in atomov v kemiji. Z novimi prijemi v vzporednem procesiranju bomo povečali naš prispevek k računalniški simulaciji v medicini in tako pripomogli k izbiri najprimernejših medicinskih postopkov. Pri molekularni dinamiki pa bo moč s pomočjo novih postopkov bolje spoznati kemične lastnosti večjih množic molekul. Zaenkrat namreč lahko simuliramo le časovna razdobja, ki trajajo nekaj nanosekund. Z uporabo vzporednih računalniških postopkov pa bi se dolžina teh razdobij lahko znatno povečala.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalne rezultate bomo sprotno predstavljali na delovnih srečanjih, znanstvenih konferencah in razstavah. Glavne dosežke bomo objavljali v najpomembnejših revijah na našem raziskovalnem področju in s tem predstavljali Slovenijo kot državo, ki prispeva pomemben delež v svetovno zakladnico znanja. Na področju računalniških simulacij pričakujemo, da bomo lahko izvajali računsko zahtevne simulacije naravnih pojavov, ki jih ni moč raziskovati samo s poskusi. S simulacijo ohlajanja srca v medicini bomo pripomogli k še boljšemu uspehu srčnih operacij. Skupaj s srčnimi kirurgi in kardiologi na KC Ljubljana in Bolnišnici Maribor bomo raziskali in ocenili posamezne postopke ohlajevanja srca. Z mnogokanalnim EKGjem bomo z omenjenima ustanovama in s sodelavci z univerze v Salt Lake City-ju uveljavili metodo za natančnejše določevanja miokardne ishemije ter obdelavo in interpretacijo električnih signalov srca.Z raziskovalci s Kemijskega inštituta bomo uporabljali nove vzporedne postopke na področju molekularne dinamike za spoznavanje lastnosti večjih množic molekul in atomov ter s tem prispevali k napredku naše industrije. Področje zagotavljana varnosti v porazdeljenih sistemih je zaradi splošne digitalizacije eden ključnih strateških vidikov vsake države. Konkretna uporabnost raziskovalnih rezultatov se je že pokazala npr. na projektu zdravstvene kartice Zavoda za zdravstveno zavarovanje RS, v prihodnje pa načrtujemo še naše sodelovanje na novih zahtevnejših nalogah.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno