The object of research, development or design (in Russian) : Сегментно-страничные системы, алгоритмы замещения страниц, булеан, мультиагентные системы

The object of research, development or design (in Kazakh) : Сегменттік-беттік жүйелер, бетті ауыстыру алгоритмдері, булеан, көп агентті жүйелер

Aim of work (in Russian) : Исследование, разработка и обоснование модели для задачи реорганизации программ и данных в сегментно-страничных системах на основе двухуровневого словаря и геометрической интерпретации вычислительного процесса

Aim of work (in Kazakh) : Екі деңгейлі сөздік пен есептеу процесінің геометриялық интерпретациясына негізделген сегменттік-беттік жүйелердегі бағдарламалар мен деректерді қайта құру міндеті үшін модельді зерттеу, әзірлеу және негіздеу

Методы исследования (на русском) : При решении поставленных в проекте задачах были использованы методы дискретного анализа, методы оптимизации программирования, методы исследования параллельных систем геометрической интерпретации

Методы исследования (на казахском) : Жоба аясында қойылған міндеттерді шешу барысында дискреттік талдау әдістері, бағдарламалауды оңтайландыру әдістері, параллель жүйелерді зерттеу және геометриялық интерпретация әдістері қолданылды

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработана модель оптимизации в сегментно-страничных системах, позволившая выявить закономерности функционирования программ при стратегий замещения страниц. Определены инварианты и ограничения реорганизации, а также предложена геометрическая интерпретация вычислительного процесса в универсальном комбинаторном пространстве, что позволило визуализировать связи между состояниями и выявить закономерности их взаимодействия. На основе этого подхода предложен способ сокращения размерности задачи и повышения эффективности вычислений. Полученные результаты применены к оптимизации функционирования памяти и снижению числа страничных ошибок, для которого разработана и теоретически обоснована модель реорганизации. Методика также показала применимость к смежным задачам, включая моделирование эпидемических процессов. Новизна подхода состоит в синтезе методов булевой комбинаторной оптимизации, распределения блоков по страницам, геометрической интерпретации через булеан, теории рабочего множества и получать решения с оценкой их близости к оптимальным для учета локальности. Такой междисциплинарный подход позволяет взглянуть на проблему по-новому и добиться улучшения показателей системы.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Сегменттік-беттік жүйелерінде оңтайландыру моделі әзірленіп, беттерді ауыстыру стратегиялары кезінде бағдарламалардың жұмыс істеу заңдылықтарын анықтауға мүмкіндік берді. Қайта ұйымдастырудың инварианттары мен шектеулері айқындалып, есептеу үдерісінің әмбебап комбинаторлық кеңістіктегі геометриялық интерпретациясы ұсынылды. Бұл тәсіл жүйе күйлері арасындағы байланыстарды визуализациялауға және олардың өзара әрекет заңдылықтарын анықтауға мүмкіндік берді. Осы негізде есептің өлшемділігін қысқарту және есептеу тиімділігін арттыру әдісі ұсынылды. Алынған нәтижелер жады жады жұмысын оңтайландыруға және бет қателігі санын азайтуға қолданылып, оның қайта ұйымдастыру моделі жасалып және теориялық тұрғыдан негізделді. Ұсынылған әдістеме эпидемиялық үдерістерді модельдеу сияқты өзара байланысты міндеттерге де қолдануға болатындығын көрсетті. Ұсынылған тәсілдің жаңалығы булевтік комбинаторлық оңтайландыру, блоктарды беттерге бөлу, булеан арқылы геометриялық интерпретация, жұмыс жиыны теориясы сияқты әдістердің синтезінде жатыр. Бұл тәсіл локалдылықты ескере отырып, шешімдердің оптималдыққа жақындығын бағалауға мүмкіндік береді. Осындай пәнаралық көзқарас мәселені жаңа қырынан қарастыруға және жүйенің көрсеткіштерін жақсартуға жағдай жасайды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработана модель реорганизации программ для сегментно-страничных систем, основанная на геометрической интерпретации вычислительного процесса и принципе рабочего множества. Модель формализует задачу минимизации числа страничных ошибок как NP-полную комбинаторную оптимизацию и обеспечивает повышение производительности вычислительных систем. Конструктивно модель универсальна и может применяться для оптимизации структуры программ и алгоритмов управления памятью, а также для моделирования динамических систем. С технико-экономической стороны она способствует снижению затрат на ресурсы, повышению эффективности и устойчивости работы программ, а также сокращает время разработки и адаптации решений.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Сегменттік-беттік жүйелері үшін есептеу үдерісінің геометриялық интерпретациясына және жұмыс жиыны (Working Set) қағидасына негізделген бағдарламаларды қайта ұйымдастыру моделі әзірленді. Бұл модель бет қателерінің санын азайту есебін NP-толық комбинаторлық оңтайландыру ретінде формализациялап, есептеу жүйелерінің өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Құрылымдық тұрғыдан модель әмбебап сипатқа ие және оны бағдарламалардың құрылымын, жадты басқару алгоритмдерін оңтайландыруға, сондай-ақ динамикалық жүйелерді модельдеуге қолдануға болады. Техникалық-экономикалық жағынан ол ресурстарды тиімді пайдалану, бағдарламалардың сенімділігі мен өнімділігін арттыру, сондай-ақ шешімдерді әзірлеу мен бейімдеу уақытын қысқартуға жағдай жасайды.

Level of implementation (in Russian) : Разработанная модель реорганизации программ в сегментно-страничных системах и методы минимизации числа страничных ошибок были апробированы в ходе экспериментальных вычислений и моделирования. Предложенные подходы использованы при построении мультиагентной модели для анализа динамики вычислительных процессов и адаптированы к задачам эпидемиологического моделирования на основе концепции «рабочего множества». Модель и методы внедрены в учебный процесс при преподавании дисциплин по операционным системам и моделированию вычислительных процессов, в том числе в виде алгоритмов оптимизации управления виртуальной памятью и симуляционных мультиагентных моделей. Научные результаты опубликованы в рецензируемых изданиях.

Level of implementation (in Kazakh) : Сегментті-беттік жүйелерде бағдарламаларды қайта ұйымдастыру моделі және бет қатесі санын азайту әдістері эксперименттік есептеулер мен модельдеу барысында апробациядан өтті. Ұсынылған тәсілдер есептеу үдерістерінің динамикасын талдауға арналған мультиагенттік модельді құруда қолданылып, «жұмыс жиыны» тұжырымдамасына негізделген эпидемиологиялық модельдеу міндеттеріне бейімделді. Модель мен әдістер операциялық жүйелер және есептеу үдерістерін модельдеу пәндерін оқытуда, соның ішінде виртуалды жадты басқаруды оңтайландыру алгоритмдері және мультиагенттік симуляциялық модельдер түрінде оқу процесіне енгізілді. Ғылыми нәтижелер рецензияланатын басылымдарда жарияланды.

Efficiency (in Russian) : Разработанная модель позволяет существенно снизить число страничных ошибок за счёт более точного определения активного рабочего множества и рационального распределения памяти. Это обеспечивает повышение производительности вычислительных систем, сокращение накладных расходов при обращении к памяти и улучшение локальности программного кода. Адаптация модели к мультиагентным и эпидемиологическим задачам демонстрирует её универсальность и расширяет возможности применения в анализе динамических процессов различной природы.

Efficiency (in Kazakh) : Құрылған модель белсенді жұмыс жиынын мейілінше дәл анықтауға және жадты ұтымды бөлу арқылы бет қателерінің санын едәуір төмендетуге мүмкіндік береді. Бұл есептеу жүйелерінің өнімділігін арттыруға, жадқа қол жеткізу кезіндегі шығындарды қысқартуға және бағдарламалық кодтың локалдылығын жақсартуға ықпал етеді. Модельді мультиагенттік және эпидемиологиялық міндеттерге бейімдеу оның әмбебаптығын көрсетеді және әртүрлі табиғаты бар динамикалық үдерістерді талдау мүмкіндіктерін кеңейтеді.

Field of application (in Russian) : системы виртуальной памяти, оптимизационные и мультиагентные системы

Field of application (in Kazakh) : виртуалды жад жүйелері, оңтайландыру және мультиагенттік жүйелер