Интеллектуальные Решающие Машины массового применения (ИРМ)

В.Н. КОВАЛЬ, О.Н. БУЛАВЕНКО

ИРМ - новый класс универсальных вычислительных машин массового применения

ИРМ - предназначены для решения задач различных классов с использованием знаний на основе новых информационных технологий

Отличительная совокупность особенностей ИРМ

• Оригинальная многопроцессорная   знаниеориентированная архитектура с централизовано-децентрализованным управлением с возможностью масштабирования аппаратно-программных средств;

• Входной и внутренний язык С+Граф, основанные на С++ и Java и расширенные средствами представления и параллельной обработки сложных структур данных (в том числе знаний) в многопроцессорной среде;

• Аппаратная поддержка динамической организации процесса обработки информации в микропроцессорной среде.

ХАРАКТЕРИСТИКИ БАЗОВОГО ВАРИАНТА ИРМ

Состав оборудования ИРМ

Кластеры с обрабатывающими процессорами           

• Число кластеров   -   4;    
• Процессор типа - Intel Pentium II Xeon – с частотой ядра 400-450 МГц:
• Кэш L1 32Кбайт на частоте ядра;
• Кэш L2 до 2Мбайт на частоте ядра;
• Системная плата SC450NX на базе чипсета i450NXPCIset:
• Поддержка до 4-х (со спецрасширителями - до 8) процессоров с разъемами Slot2;
• Память до 8 Гбайт: до 8 банков 100 Мгц SDRAM 128 Mb (один DIMM c SPD и   ECC) с  чередованием при обращении к памяти;
• Предвыборка данных при чтении из памяти;
• Шина PCI 66 Мгц: две шины по 4 слота в каждой;
• Жесткий диск - Quantum FB TM 9.5 Gb  E-IDE;
• Видеокарта - Intel Express 3D AGP (i740, 4Mb);
• Операционная система - Windows 98, Windows NT.
• Связ с Интернет и по локальной сети
• Терминалы локальной сети до 64

Управляющий процессор

• Число УП в составе базового варианта -1-2;
• Число процессоров в составе УП – 1;
• Процессор типа - Intel Pentium II – с частотой ядра 400-450 МГц:
• Кэш L1 32Кбайт на частоте ядра;
• Кэш L2 до 512Мбайт на частоте ядра;
• Системная плата SE440BX-2 на базе чипсета 82440BXPCI

Производительность базового варианта ИРМ

• Зависимость роста производительности кластера от числа процессоров:
  • 2 раза при 2-х процессорах;
  • 3,5 раза при 4-х процессорах;
  • 6,8 раза при 8-х процессорах;
• Зависимость роста производительности системы от числа кластеров:
• Для задач, полностью размещенных в кластере:
  • 2 раза при 2-х кластерах;
  • 4 раза при 4-х кластерах;
  • 8 раз при 8-х кластерах;
• Для задач, размещенных по всем кластерам:
  • 1,9 раз при 2-х кластерной системе;
  • 3,5 раз при 4-х кластерной системе.
• Производительность из спектра WinBench98 для кластера в расчете на один процессор:
  • Целочисленных операций в секунду - 1000 CPUmark32;
  • Операций с плавающей точкой в секунду – 2050 FPUmark32;
  • Disk Winmark при работе с БД на одном диске – 950 Кбайт/с;
  • Disk Winmark при работе с БД на двух дисках при 2-х шинах PCI – 1800  Кбайт/с;
  • При обработке с графикой – 160 Business Graphics;
• Производительность при работе со знаниями – 0,1 МЛИВС

Максимальная производительность из спектра WinBench98 базового варианта ИРМ с 4-мя кластерами по 4 процессора на кластер (всего 16 МП и 1 УП):

• Целочисленных операций в секунду - 14000 CPUmark32;
• Операций с плавающей точкой в секунду – 28500 FPUmark32;
• При работе с БД – 7200 Кбайт/с по Business Disk Winmark;
• Производительность при работе со знаниями – 1,6 МЛИВС

Состав программного обеспечения ИРМ

Разработан C+Граф - оригинальный входной и внутренний языки высокого уровня,

обладающие эффективными механизмами :    

      - параллельного программирования;      

      - диалогового взаимодействия с  интеллектуальным интерфейсом;

      - графовой обработки.

• С+Граф наследует свойства семейства языков С, С++ и Java
• C+Граф функционально развит в направлении возможности осуществления параллельной обработки как программ, так и ориентированных графов, представляющих семантические сети
• Стандартные ОС - Windows NT, Linux
• Языки С, С++, Java, Pascal, Fortran

Представление знаний в ИРМ

Аппаратно-программная поддержка представления знаний в виде:

• семантических сетей;
• продукционных правил;
• фреймов и объектов;
• предикатов логики 1-го порядка.

Интегрированный интеллектуальный интерфейс

• предназначен для осуществления диалогового взаимодействия пользователя с программными ресурсами при создании и отладке  программ или активных данных - графов;
• представляет собой многооконную диалоговую систему с кнопками и меню, позволяющую вводить, модифицировать и просматривать результаты на рабочем поле главного и вспомогательных окон.