Advantages and disadvantages of using the pointer vector method in a vector dataflow processor

Статья посвящена анализу выполнения программы быстрой сортировки (Quicksort) в векторном процессоре с архитектурой управления потоком данных (ВПП), в котором для хранения массивов используется метод векторов/̄указателей. Выявленный ранее на программе Quicksort недостаток хранения массивов с помощью векторов указателей был компенсирован введением команд split и fuse в систему команд процессора. Анализируется усовершенствованный граф программы Quicksort и результаты её моделирования на исходной и модернизированной системе команд ВПП. Производится сравнение результатов моделирования ВПП с производительностью процессорного ядра IntelSkylake.

Automatic extraction of social network users' attitudes on reproductive behavior issues

В данной работе мы представляем специализированный датасет, с разметкой мнений пользователей о репродуктивном поведении. Мы анализируем особенности распределение оценок «за» и «против» по конкретным аспектам репродуктивного поведения. Созданный датасет используется для решения двух задач классификации: классификации сообщений по релевантности изучаемых тем и позиции автора по той или иной теме. Для классификации сообщений используются классические методы машинного обучения, а также нейросетевая модель BERT. Лучшие результаты классификации в обеих задачах достигаются на основе вариантов модели BERT с использованием в классификации пар предложений — варианты NLI (natural language inference — вывод по тексту) и QA (question-answering — вопросно/̄ответный подход). Кроме того, созданный датасет позволяет сделать содержательные выводы по вопросам отношения пользователей сети ВКонтакте к вопросам репродуктивного поведения. Выявлено, что феномен сознательной бездетности активно представлен в сети, а многодетность остается слабо распространенной моделью поведения. В рамках пронаталистской политики важно формировать позитивное общественное мнение о родительстве, смягчать дефицит времени у родителей.

The JaSpe specializer: BT-objects and the interprocedural aspect of the binding-time analysis algorithm

Статья посвящена частичным вычислениям, использующим offline-стратегию. Мощность этого метода решения задачи специализации программ во многом зависит от анализа времен связывания, который размечает программные конструкции как выполнимые либо невыполнимые на этапе специализации. Анализ времен связывания может использовать несколько вариантов разметки полей класса, зависящих от их использования в программе. Увеличивая число потенциальных оптимизаций, такая поливариантность по классам позволяет эффективно специализировать большее число программ. Наибольший эффект достигается на объектно/̄ориентированных языках, предполагающих создание большого количества различающихся по назначению экземпляров класса. Известные алгоритмы анализа времен связывания расширяются до поливариантности по классам и распространеняются их на объектно/̄ориентированный язык общего назначения. Новые методы реализованы в виде набора плагинов для Eclipse IDE, составляющих специализатор JaSpe для программ на Java.

Idiomatic expression usage recognition by neural networks

Многие идиоматические выражения могут использоваться не только в переносном смысле, но и в прямом. Распознавание того или иного случая их употребления является важной задачей во многих приложениях обработки текстов на естественном языке, в частности, в машинном переводе. В настоящей работе предлагается автоматический способ распознавания прямого и переносного использования идиоматических выражений на основе анализа их локальных контекстов с помощью рекуррентных нейронных сетей. Исследованы два типа таких сетей для решения данной задачи — обычные рекуррентные нейросети и двунаправленные их модификации. Рассмотрены варианты представления слов контекста как в виде нормальных форм,так и виде словоформ, встретившихся в тексте. Описаны способ построения и характеристики дистрибутивной модели, в которой хранятся векторные представления слов и целевых идиоматических выражений. В заключение мы даем обзор наиболее важных работ по данной проблематике.

Analytical design of controllers for discrete-continuous systems with linear control

The study focuses on a certain kind of discrete-continuous systems (DCS): the linear hybrid DCS with state-dependent coefficients. The authors proposed a problem similar to the analytical design of optimal controllers (ADOC). For this study, we generalized the Krotov sufficient optimality conditions. The paper includes several examples.

Analytical design of controllers for discrete-continuous systems with linear control

Рассматривается одна из разновидностей дискретно/непрерывных систем — линейные по управлению ДНС с коэффициентами, зависящими от состояния, относящиеся к гибридным системам. Формулируется аналог задачи аналитического конструирования регуляторов (АКОР). Для исследования используется обобщение достаточных условий оптимальности Кротова. Приводятся иллюстративные примеры.

Methods for anchoring boundary nodes when smoothing a triangular surface mesh

In numerical modeling tasks that use surface meshes, remeshing is often required. However, while remeshing, distortion can occur. The accumulation of distortions can lead to the collapse of the solution. Smoothing algorithms are used to maintain the quality of the mesh during the calculation. When performing smoothing using methods that shift the mesh nodes, the border nodes are usually fixed to avoid distortion. However, simply fixing the nodes can lead to more severe distortion. This paper presents methods for working with boundary nodes to control such nodes during the smoothing process. Algorithms for working with pseudo-3D surface meshes, which are of particular interest, are also considered.

Methods for anchoring boundary nodes when smoothing a triangular surface mesh

В задачах численного моделирования, использующих поверхностные сетки, часто требуется перестроение сетки. Однако при перестроении сетки могут возникать искажения. Накопление искажений может привести к развалу решения. Для того, чтобы поддерживать качество сетки в процессе расчета, применяются алгоритмы сглаживания. При выполнении сглаживания методами, сдвигающими узлы сетки, граничные узлы обычно закрепляют, чтобы избежать искажений. Однако простое закрепление узлов может привести к более серьезным искажениям. В данной работе предлагаются методы работы с граничными узлами, позволяющие контролировать такие узлы в процессе сглаживания. Также рассмотрены алгоритмы для работы с псевдотрехмерными поверхностными сетками, представляющими отдельный интерес.

An overview of high-performance computing using the residue number system

Система остаточных классов (СОК) — это непозиционная система счисления, являющаяся альтернативой двоичному представлению чисел. В СОК большое целое число представляется в виде набора меньших чисел, являющихся остатками от деления исходной величины на выбранные модули. СОК выполняет сложение, вычитание и умножение с каждым остатком по отдельности. Это приводит к параллельной, свободной от переносов и высокоскоростной компьютерной арифметике для высокопроизводительных вычислений. Однако немодульные операции, требующие оценки величины числа по остаткам, являются сложными для реализации в СОК, так как для них не существует параллельной формы. В вопросах практического использования СОК выполнение немодульных операций занимает центральное место. Представлен обзор исследований в области разработки и применения на практике методов высокопроизводительных вычислений на основе СОК: Рассмотрены существующие техники выполнения важнейших немодульных операций, таких как обратное преобразование, сравнение чисел, вычисление знака и деление. Акцент сделан на методы, пригодные для произвольных наборов модулей. Показано, каким образом арифметика на основе СОК находит практическое применение в облачных средах, блокчейн-технологиях, вычислениях многократной точности и глубоких нейронных сетях. Рассмотрена новая программная библиотека высокопроизводительных вычислений в СОК для CPU и GPU, которая может быть полезной для задач, требующих больших динамических диапазонов (сотни и тысячи бит). Обзор ориентирован на развитие новых направлений исследований, посвященных применению непозиционных систем счисления с параллельной структурой в ресурсоемких приложениях.

Monitoring applications on the ZHORES cluster at Skoltech

Стандартные инструменты мониторинга для кластерных вычислительных систем позволяют оценить работу системы в целом, но не позволяют анализировать работу приложений по отдельности. Система мониторинга для измерения ресурсов, затребованных каждым приложением в отдельности разработана в Сколтехе для высокопроизводительного кластера ZHORES. Система мониторинга собирает как обычные метрики загрузки процессоров и графических ускорителей, так и счетчики событий ЦПУ/ГПУ, которые позволяют более детально анализировать тип ресурса, затребованный приложением. Сервисные программы, развернутые на каждом узле кластера, посылают результаты измерений в единую базу данных временных рядов с шагом в одну секунду. Эти данные затем анализируются статистическими методами в режиме оффлайн для выделения характеристик, связанных с использованием вычислительных ресурсов каждым приложением. Мониторинг позволяет выявлять неэффективное программное обеспечение, производить тонкую настройку работы кластера, а также улучшать работу высокопроизводительной системы в целом.