The object of research, development or design (in Russian) : 1. Многомерные гомоморфизмы (MDH): 2. Архитектура на основе моделей (MDA): 3. Структура компилятора для генерации кода CUDA: 4. Генерация кода CUDA 5. Моделирование архитектуры системы для графических процессоров: 6. Методы проверки и оптимизации

The object of research, development or design (in Kazakh) : 1. Көпөлшемді гомоморфизмдер (MDH) 2. Модельге негізделген архитектура (MDA) 3. CUDA кодын генерациялау үшін компиляторлық құрылымы 4. CUDA кодын генерациялау 5. GPU үшін жүйелік архитектураны модельдеу 6. Валидация және оңтайландыру техникалары

Aim of work (in Russian) : Главной целью этого проекта является создание последовательных и высокопроизводительных параллельных программ CUDA, адаптируемых к широкому спектру современных вычислительных систем с графическим процессором, оснащенных несколькими процессорами, с учетом различных размеров входных данных.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның негізгі мақсаты әртүрлі енгізу деректерінің өлшемдерін ескере отырып, қазіргі заманғы көп процессорлы GPU есептеу жүйелерінің кең ауқымына бейімделетін дәйекті және жоғары өнімді параллельді CUDA бағдарламаларын жасау болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Применялась методология Model-Driven Architecture (MDA) с использованием Papyrus UML для построения платформонезависимых моделей, OCL для формализации ограничений, ATL для трансформации моделей и Acceleo для автоматической генерации CUDA-кода. Такой подход обеспечил прослеживаемость цепочки моделирования, корректную интеграцию функций MDH и снижение ошибок ручного программирования.

Методы исследования (на казахском) : Model-Driven Architecture (MDA) әдіснамасы қолданылып, Papyrus UML платформадан тәуелсіз модельдерді құру, OCL шектеулерді формализациялау, ATL модельдерді түрлендіру және Acceleo CUDA-кодын автоматты түрде генерациялау үшін пайдаланылды. Мұндай тәсіл модельдеу тізбегінің толық қадағалануын, MDH функцияларының дұрыс интеграциялануын және қолмен бағдарламалау кезінде жіберілетін қателердің азаюын қамтамасыз етті.

Obtained results and novelty (in Russian) : Получена формализованная MDA-модель архитектуры вычислительной системы с включёнными функциями MDH; выполнена автоматическая генерация и верификация CUDA-кода, подтверждённая компиляцией, статическим анализом и сопоставлением с ручными реализациями. Установлено соответствие параллельной парадигме вычислений, обеспечившее высокую производительность и корректность результатов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Есептеу жүйесі архитектурасының MDH функциялары енгізілген формализацияланған MDA-моделі алынды; компиляция, статикалық талдау және қолмен іске асырылған нұсқалармен салыстыру арқылы расталған CUDA-кодты автоматты генерациялау және верификациялау орындалды. Параллель есептеу парадигмасына сәйкестік анықталып, ол жоғары өнімділікті және нәтижелердің дұрыстығын қамтамасыз етті.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разрабатываемый компиляторный фреймворк характеризуется формализованной архитектурой на основе MDA, поддержкой автоматической генерации CUDA-кода и интеграцией функций MDH для оптимизации параллельных вычислений. Ключевыми показателями являются степень автоматизации процессов трансформации моделей (CIM→PIM→PSM→Code), корректность и производительность сгенерированного кода, подтверждённая верификацией, а также масштабируемость подхода для задач различной размерности. Показатели эффективности выражаются в снижении трудозатрат при создании параллельных GPU-программ, повышении производительности вычислений и сокращении количества ошибок, возникающих при ручной разработке CUDA-приложений.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Әзірленіп жатқан компиляторлық фреймворк MDA негізіндегі формализацияланған архитектурасымен, CUDA-кодты автоматты генерациялауды қолдауымен және параллель есептеулерді оңтайландыруға арналған MDH функцияларының интеграциясымен сипатталады. Негізгі көрсеткіштерге модельдерді түрлендіру үдерістерінің (CIM→PIM→PSM→Code) автоматтандырылу дәрежесі, верификация арқылы расталған генерацияланған кодтың дұрыстығы мен өнімділігі, сондай-ақ әртүрлі өлшемдегі есептер үшін тәсілдің масштабталғыштығы жатады. Тиімділік көрсеткіштері параллель GPU-бағдарламаларын құру кезіндегі еңбек шығындарының азаюы, есептеу өнімділігінің артуы және CUDA-қолданбаларын қолмен әзірлеу барысында туындайтын қателер санының қысқаруы арқылы өрнектеледі.

Level of implementation (in Russian) : Проект имеет исследовательский характер, и результаты текущего этапа не предполагают промышленного или коммерческого внедрения. На данном этапе создан формализованный архитектурный и технологический фундамент компиляторного фреймворка, предназначенный для последующих научных исследований и экспериментальной апробации. Разработанные модели, методы и прототипы кода используются в рамках лабораторных испытаний и служат основой для дальнейшей интеграции в вычислительные эксперименты исследовательской группы. Потенциальное применение возможно в будущем для задач высокопроизводительных вычислений и автоматизации разработки GPU-программ, однако на данном этапе степень внедрения оценивается как исследовательская и экспериментальная.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба зерттеу сипатында, және ағымдағы кезеңнің нәтижелері өнеркәсіптік немесе коммерциялық енгізуді көздемейді. Осы кезеңде кейінгі ғылыми зерттеулер мен эксперименттік апробацияға арналған компиляторлық фреймворктың формализацияланған архитектуралық және технологиялық іргетасы құрылды. Әзірленген модельдер, әдістер мен код прототиптері зертханалық сынақтар аясында қолданылып, зерттеу тобының есептеу эксперименттеріне одан әрі интеграциялау үшін негіз болып қызмет етеді. Болашақта оларды жоғары өнімді есептеулер және GPU-бағдарламаларды әзірлеуді автоматтандыру міндеттерінде пайдалану мүмкін, дегенмен қазіргі сәтте енгізілу деңгейі зерттеу және эксперименттік саты ретінде бағаланады.

Efficiency (in Russian) : Разработанные методы и результаты обеспечивают научно-техническую эффективность проекта за счёт формализации процессов моделирования, автоматизации генерации CUDA-кода и интеграции функций MDH в архитектурные модели. Использование MDA позволило повысить точность проектирования вычислительных систем и сократить количество ошибок, возникающих при ручной реализации параллельных алгоритмов. Пилотная генерация и верификация кода подтверждают достижение высокой вычислительной производительности и корректности результатов, что создаёт основу для дальнейших научных исследований в области автоматизации разработки GPU-ориентированных программ. Полученные решения обладают потенциалом для применения в задачах высокопроизводительных вычислений и повышают эффективность разработки программного обеспечения для параллельных систем.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленген әдістер мен нәтижелер модельдеу үдерістерін формализациялау, CUDA-кодты генерациялауды автоматтандыру және MDH функцияларын архитектуралық модельдерге интеграциялау есебінен жобаның ғылыми-техникалық тиімділігін қамтамасыз етеді. MDA қолдану есептеу жүйелерін жобалаудың дәлдігін арттыруға және параллель алгоритмдерді қолмен іске асыру кезінде туындайтын қателер санын қысқартуға мүмкіндік берді. Кодтың пилоттық генерациясы мен верификациясы жоғары есептеу өнімділігі мен нәтижелердің дұрыстығына қол жеткізілгенін растайды, бұл GPU-бағдарланған бағдарламаларды әзірлеуді автоматтандыру саласындағы әрі қарайғы ғылыми зерттеулерге негіз қалайды. Алынған шешімдер жоғары өнімді есептеулер есептерінде қолдану әлеуетіне ие және параллель жүйелерге арналған бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеудің тиімділігін арттырады.

Field of application (in Russian) : 1. Высокопроизводительные вычисления (HPC) 2. Параллельные вычисления на базе графического процессора 3. Разработка программного обеспечения для параллельных систем 4. Математическое и вычислительное моделирование.

Field of application (in Kazakh) : 1. Жоғары өнімді есептеулер (HPC) 2. GPU негізіндегі параллельді есептеулер 3. Параллельдік жүйелер үшін бағдарламалық қамтамасыз ету 4. Математикалық және есептеуді модельдеу