МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА

В Институте систем информатики им. А.П. Ершова развиты модели и методы статического анализа программ. Разработана концепция прагматических критериев оценки добротности программ, основанная на статическом анализе и нахождении несоответствия программного текста формально выявляемым целям исполнения. Разработаны модели и алгоритмы межпроцедурного контекстно-чувствительного потокового анализа с высокоточной аппроксимацией обязательных информационных связей, основанные на специальных приемах ускорения анализа, что обеспечивает их реализуемость для сложных программ. На их основе создан статический анализатор программ для языков Модула-2 и Оберон-2.

Разработана и реализована экспериментальная система верификации программ СПЕКТР, которая включает подсистемы верификации трансляторов, программ линейной алгебры, сортировки массивов и файлов. В отличие от других систем процесс верификации в системе СПЕКТР автоматический. Это достигается использованием мощной базы знаний, а также применением специальных процедур и стратегий доказательства. Система функционирует на машинах IBM РС, начиная с младших моделей, и не имеет аналогов для техники такого класса.

Развивая трансформационный подход в программировании, в Институте разработаны формальные модели и методы специализации итеративных программ и их применения в качестве общего базиса для конструирования эффективных и надежных программ на основе аннотирования программ и конкретизирующих преобразований, сформирована основа для развития нового направления в создании инструментальных систем, ориентированных на разрешение противоречия между универсализацией и специализацией программирования.

В Институте автоматики и электрометрии на базе созданной математической модели последовательности ИК-изображений разработаны и реализованы высокоэффективные параллельные алгоритмы трехмерной адаптивной фильтрации для выделения и траекторной селекции слабоконтрастных подвижных объектов в условиях сильных помех и специальных эффектов (блик, линия терминатора, широкий спектральный диапазон). Реализация этих алгоритмов на базе стандартной компьютерной платформы и созданного массового параллельного процессора сигнально-транспьютерного типа (вычислительная производительность порядка 1 ГФлопа/c) позволила обрабатывать в реальном времени и непрерывном режиме слежения информацию о поверхности земли с существующих ИК-сканеров и в дальнейшем обеспечить аналогичную обработку в бортовом варианте.

В Отделении продолжены работы в области создания интегрированных информационно-телекоммуникационных сетей и систем.

Схема сети Intenet Новосибирского научного центра

Создан информационный сервер Сибирского Отделения РАН (http://www-sbras.nsc.ru/). Сервер содержит разнообразную информацию о деятельности Сибирского Отделения: научно-исследовательские и конструкторско-технологические институты; основные результаты исследований; интеллектуальный (научный) потенциал Сибири и СО РАН; конференции СО РАН; поддержка исследований в области математики; основные результаты СО РАН, рекомендованные для широкого использования; "Сеть Internet Новосибирского научного центра" и информационные ресурсы; правовая база науки и информатизации и др.

Поддерживается эксплуатация сети телекоммуникаций в рамках СО РАН и обеспечивается полный телекоммуникационный транспорт с внешними объектами сети Интернет по полному набору протоколов TCP/IP.

В соответствии с планами работ по организации скоростных каналов во внешнем направлении (г. Москва) исследована возможность использования системы мультиплексирования набора стандартных выделенных каналов для получения максимальной пропускной способности. Полученные результаты позволили оценить степень влияния характеристик каналов на поведение общего трафика по группе из N-каналов и их взаимосвязь с длинами передаваемых пакетов. Исходя из реальных параметров существующих каналов, оказалось нерентабельным использование данной схемы для расширения пропускной способности внешних каналов.

Учитывая необходимость повышения пропускной способности кабельных линий, использующихся в настоящий момент в телекоммуникационной сети ННЦ, проведены исследования по возможности увеличения скорости передачи информации по ним. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности увеличения скорости передачи данных на имеющейся кабельной сети без значительных затрат, от 2048 Кбит/с до 10 Мбит/с.

Использование скоростных — 10 Мбит потоков данных позволяет реализовать более тесную интеграцию информационно-вычислительных ресурсов различных групп институтов Сибирского отделения на базе технологии локальных сетей с использованием среды Ethernet. В целом ряде случаев данный подход может оказаться более эффективным, поскольку позволяет рассматривать всю сеть ННЦ как единую локальную сеть, или включить в единую локальную сеть несколько организаций (Институт вычислительных технологий).

Реализована первая очередь проекта Интегрированной информационно-вычислительной сети (ИИВС) Иркутского научного центра СО РАН (ИрВЦ, СЭИ, ИЗК, ИрИОХ, ИГХ, Президиум ИНЦ). С учетом сильных ограничений на финансовые ресурсы переработана сетевая часть проекта. Новый вариант проекта — соединение институтов ИНЦ по топологии звезды на стандарте 10 BaseF (Ethernet со скоростью 10 Мбит/с по оптоволоконным линиям связи), причем в центре звезды расположен коммутатор, что позволит снизить нагрузку в сети Ethernet. Особенностями созданной сети являются:

Указанные особенности определяют высокий потенциал тиражируемости разработки.

На двух языках (русском и английском) созданы разделы WWW-сервера, содержащие информацию об институтах ИНЦ, озере Байкал, климате и экологии Восточной Сибири (Иркутский вычислительный центр).

Завершено создание корпоративной информационно-вычислительной сети КНЦ СО РАН, удовлетворяющей спецификациям IEE802x с физическими средствами 10-BASE-2, 10-BASE-T с номинальной скоростью передачи данных 10 Мбит/с. Магистраль сети объединяет 8 зданий академических учреждений Академгородка и Авиационную базу охраны лесов, получающую оперативные данные со спутников по пожарной ситуации лесов на территории края и прилежащих регионов. Сеть КНЦ объединяет около 100 персональных компьютеров, 5 рабочих станций (3 станции Alpha, VAX, HP) и три информационных сервера институтов КНЦ. В сети поддерживаются протоколы IP и его производные, IPX, одноранговые сети и сети архитектуры клиент—сервер (Вычислительный центр, г. Красноярск).

Более года назад Отделение приступило к созданию геоинформационных центров СО РАН, основу функционирования которых составляет режим коллективного пользования дорогостоящими аппаратными, программными и другими средствами. В частности, в 1996 году для институтов Отделения через Новосибирский региональный ГИС-центр удалось централизованно со значительной экономией средств закупить цифровые топографические карты масштаба 1:1000000. В настоящее время ГИС-центры созданы в пяти научных центрах: ННЦ, КНЦ, ТНЦ, ИрНЦ, ЯНЦ.

В Иркутском региональном центре геоинформационных технологий совместно с Государственным комитетом по охране окружающей среды Иркутской области продолжены работы по созданию геоинформационной системы "Байкал", которая предназначена для обеспечения информационно-поисковой, каpтогpафической и модельной поддеpжки pешения задач pационального использования пpиpодных pесуpсов Байкальского pегиона. Она базиpуется на существующей в настоящее вpемя ведомственной инфоpмации. Блок баз данных содержит 14 подсистем, из которых в настоящее вpемя наиболее pазpаботаны подсистемы и компьютерные базы данных по лесным, земельным, минеpальным и водным pесуpсам. Блок инструментария программного обеспечения включает в себя ArсINFO, ArcVIEW, AutoCAD и pяд СУБД для наполнения тематических баз данных.

Специалистами Алтайского края при активном участии сотрудников СО РАН разработана информационная модель региональной ГИС "Природные ресурсы", включающая блоки природно-ресурсной основы (водный, лесной, земельный, атмосферный) и относящиеся к природной, административной и производственной структурам территории (районы, населенные пункты, хозяйства, речная, промышленная, транспортная сети и др.). Практически действующие информационные блоки ГИС "Природные ресурсы" установлены в Алтайском краевом комитете экологии и природных ресурсов.

В Красноярском региональном геоинформационном центре СО РАН уникальные возможности получения оперативной информации различного назначения по всей территории Красноярского края предоставляет станция приема спутниковой информации. Пункт приема спутниковой информации подключен к информационно-вычислительной сети Красноярского научного центра СО РАН, позволяющей оперативно передавать обработанные материалы в соответствующие муниципальные органы.

Выполнен анализ существующих проблем в области использования аэрокосмической информации в лесоэнтомологическом мониторинге, мониторинге лесных пожаров, прогнозирования снегового половодья. Разработаны методологии и созданы базы данных для ГИС "Сибирский шелкопряд", "Мониторинг лесных пожаров и послепожарного состояния лесов Красноярского края", разработана автоматизированная технология прогноза параметров снегового половодья для территории Красноярского края с использованием космической и наземной информации.

С 1996 г. в плановых целевых расходах из резерва Президиума предусмотрена отдельная строка финансирования развития в Отделении геоинформационных систем и сети Internet. При этом, Президиум руководствовался необходимостью содействия вывода институтов на уровень современных технологий и создания некоего интегрирующего механизма, позволяющего представителям разных направлений наук работать по единой идеологии в аппаратурном и программном плане.

В целом, возрастной состав (рис. 9а) институтов Отделения, представляющих математическое направление наук и информатику, достаточно высокая научная продуктивность сотрудников (рис. 9б) позволяют надеяться, что эти науки останутся одним из мощных интегрирующих факторов в Отделении, объединяющих специалистов разных областей науки на решение приоритетных мультидисциплинарных задач.

[В оглавление]

Go to Home Site

[Сл. раздел]