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正文內(nèi)容

信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院(編輯修改稿)

2025-03-17 01:11 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 點(diǎn) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 對潛在研究點(diǎn)的分析 ? 選取主要研究點(diǎn)的原則 ? 意義、難度、深度、可行性 ? 機(jī)器模型:計(jì)算資源、邏輯拓?fù)? ? 已經(jīng)有一些基本想法(層次化樹狀結(jié)構(gòu)) ? 能夠采取拿來主義;可以安排給碩士研究生進(jìn)行 ? 任務(wù)模型:任務(wù)描述、需求預(yù)知 ? 學(xué)界已經(jīng)開始進(jìn)行較深入的研究 ? 容易借鑒別人的成果;同樣可以安排給碩士研究生進(jìn)行 ? 管理模型:邏輯模型、性能模型 ? 處于核心模型:此方面問題的解決,意味著能夠?qū)Υ笠?guī)模集群系統(tǒng)計(jì)算資源的高效利用 ? 難度較大,需要深入細(xì)致的理論分析、猜想與試驗(yàn) ? 學(xué)界尚未有完全令人信服的,針對大規(guī)模集群系統(tǒng)的完善模型 ? 可行性:前面的思考、已有的基礎(chǔ)與自己的信心 第三部分:研究重點(diǎn) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 確定下來的主要研究點(diǎn) ?管理模型之邏輯模型 ? 各子系統(tǒng)內(nèi)部的任務(wù)調(diào)度方法 ? 信息負(fù)責(zé)點(diǎn)分層連動制 ? 尚需工作:具體細(xì)節(jié)與證明 ? 尚需工作:結(jié)合性能模型進(jìn)一步優(yōu)化 ?管理模型之性能模型 ? 必要的研究,與管理邏輯模型交互發(fā)展 ? 必須在得出基本邏輯模型后才可進(jìn)行 第三部分:研究重點(diǎn) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 非主要研究點(diǎn)的工作安排 ?非主要研究點(diǎn) ? 機(jī)器模型:計(jì)算資源、邏輯拓?fù)? ? 任務(wù)模型:任務(wù)描述、需求預(yù)知 ?也需要進(jìn)行深入研究 ? 并非不重要,而是沒有被選擇作為博士論文中的具體研究點(diǎn) ? 已經(jīng)進(jìn)行了初步的思考,形成了研究基礎(chǔ) ? 安排碩士研究生進(jìn)行下一步的研究工作 ? 繼續(xù)負(fù)責(zé)總體構(gòu)思與指導(dǎo)工作 第三部分:研究重點(diǎn) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 第四部分:博士論文工作計(jì)劃 ?第一部分:面臨著的挑戰(zhàn) ?第二部分:解決問題的若干思路 ?第三部分:研究重點(diǎn)的確立 ?第四部分:博士論文工作計(jì)劃 ?工作內(nèi)容 ?工作安排 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 預(yù)期成果表現(xiàn) ?直接表現(xiàn):理論模型中的管理模型 ? 完善并證明管理邏輯模型 ? 形成精細(xì)的管理性能模型 ? 成為如何充分有效利用大規(guī)模集群系統(tǒng)的核心理論依據(jù) ?間接表現(xiàn):理論中其它部分 ? 理論模型中機(jī)器模型的研究(沈堅(jiān),碩士研究生) ? 理論模型中任務(wù)模型的研究(劉敏,碩士研究生) ?實(shí)際系統(tǒng) ? 高效的,性能達(dá)到國際前列的實(shí)際管理系統(tǒng),并在ChinaGrid北京大學(xué)主節(jié)點(diǎn)上提供穩(wěn)定的高質(zhì)量服務(wù) ? 最大效率地使用集群系統(tǒng),達(dá)到最高的經(jīng)濟(jì)效益 ? 成為網(wǎng)格計(jì)算的基礎(chǔ) 第四部分:工作計(jì)劃 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 待解決的具體問題 ?針對博士論文主要研究點(diǎn)的問題 ? 在不同子系統(tǒng)中對于任務(wù)的調(diào)度框架是什么 ? 如何形成各子系統(tǒng)的信息負(fù)責(zé)點(diǎn) ? 子系統(tǒng)之間(父子、兄弟)之間應(yīng)當(dāng)如何交互工作 ? 管理性能模型是什么:框架、公式與參數(shù) ?其它需要同時解決的問題 ? 如何刻畫系統(tǒng)的計(jì)算資源;有效形成計(jì)算資源邏輯拓?fù)? ? 如何描述任務(wù);預(yù)測任務(wù)的使用情況 ? 一些具體技術(shù)問題,例如如何實(shí)現(xiàn)對任務(wù)可占用的資源使用率的精確控制 ? 與“拿來主義”的接口,如對于硬件資源的監(jiān)控與報警( CPU溫度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等)的結(jié)合 ? 需要并行組的共同努力 第四部分:工作計(jì)劃 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 對于理論的研究方法與路線 ? 提出邏輯模型猜想 ? 需要得到系統(tǒng)內(nèi)調(diào)度方法、系統(tǒng)間聯(lián)系方式 ? 在理論分析的基礎(chǔ)上,提出模型假設(shè)(包括參數(shù)),并試驗(yàn)驗(yàn)證,必要時反復(fù)此過程 ? 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證邏輯模型并進(jìn)行優(yōu)化 ? 與其它系統(tǒng)進(jìn)行性能對比;調(diào)整、優(yōu)化邏輯模型 ? 得出基本性能模型并驗(yàn)證 ? 根據(jù)調(diào)整優(yōu)化后的邏輯模型,得到基本性能模型 ? 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、調(diào)整性能模型 ? 最終優(yōu)化邏輯模型、性能模型 ? 根據(jù)初步得到的性能模型的指導(dǎo),得出最終的邏輯模型 ? 根據(jù)最終的邏輯模型,得到最終的性能模型 ? 完成證明 第四部分:工作計(jì)劃 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 進(jìn)度安排 ? 先期階段:一年時間,已完成初步探索、工作基礎(chǔ) ? 第一階段:進(jìn)一步探討 ? 2023年 3月- 2023年 5月( 3個月) ? 完成更加深入的調(diào)研,初步提出理論邏輯模型 ? 初步實(shí)現(xiàn)原型系統(tǒng),并在 ChinaGrid北大主節(jié)點(diǎn)上調(diào)試通過 ? 第二階段:深入研究 ? 2023年 6月- 2023年 8月( 3個月) ? 得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)一步細(xì)化理論邏輯模型 ? 得到基本性能模型 ? 優(yōu)化實(shí)用系統(tǒng),在 ChinaGrid北大主節(jié)點(diǎn)上提供穩(wěn)定服務(wù) ? 撰寫一篇投稿論文 ? 第三階段:總結(jié)收獲 ? 2023年 9月 2023年 11月( 3個月) ? 完成最終的邏輯模型、性能模型;完成模型證明 ? 完成博士論文 第四部分:工作計(jì)劃 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 附:主要的科研項(xiàng)目 ? 已結(jié)束的科研項(xiàng)目 ? 國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目《并行程序設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)》( 69933020,人民幣 90萬元,國家撥款),北京大學(xué)子項(xiàng)目;- (結(jié)題檢查“優(yōu)”);協(xié)助導(dǎo)師具體負(fù)責(zé) ? IBM《共享大學(xué)研究( SUR)》項(xiàng)目,北京大學(xué)課題“北京大學(xué)網(wǎng)格建設(shè)”; - ;協(xié)助導(dǎo)師具體負(fù)責(zé) ? Intel《 HPC 03》項(xiàng)目,北京大學(xué)課題 Task Scheduling Mechanism Program Supporting Environment for Intel Itanium 2 SMP Cluster System( PO No. 4507076701), 3萬美元(來自 Intel公司); - ;實(shí)際負(fù)責(zé)人 ? 正在進(jìn)行的科研項(xiàng)目 ? Intel《 Parallel Cache Simulator》項(xiàng)目( PO No. 4507105230), 2萬美元(來自 Intel公司); - ;實(shí)際負(fù)責(zé)人 ? 國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目《網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境綜合試驗(yàn)平臺》,北京大學(xué)子課題《網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源服務(wù)中間件》( 90412023,人民幣 150萬元,國家撥款); - ;主要參加人 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 附:文章與專利 ? 第一作者文章 1. 王韜、劉敏,“ LilyTask任務(wù)并行程序設(shè)計(jì)框架與范例”,《高性能計(jì)算技術(shù)》, 2023年第 3期( 6月) 2. Tao Wang, Nan Di, Jian Shen, Yan Tang, “ LilyTask Programming Model and Its Implementations on SMP Cluster” , Proc. IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems 2023, (PDCS 2023, Marine Del Rey, USA. Nov, 2023) [EI Indexed] 3. Tao Wang, Xiaoming Li, “ LilyTask Program Framework – An Approach to Task Parallel Programming Paradigm” , International Conference on Parallel Algorithms and Computing Environments 2023 (ICPACE 2023, Hong Kong, Oct, 2023) [Not published in public] 4. Tao Wang, Xiaoming Li, “ LilyTask A TaskOriented Parallel Computation Model” , et al.(Eds.): APPT 2023, LNCS 2834, ,2023, SpringerVerlag Berlin heidelberg 2023 [SCI, ISTP Indexed] 5. 王韜、李曉明,“ SMP Cluster : 如何開發(fā)兩級并行”,《計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)》, Vol. 24 ,2023 ? 非第一作者文章 1. 邸楠,王韜,李曉明,“ LilyTask 任務(wù)并行環(huán)境中基于任務(wù)關(guān)系的初始任務(wù)分配算法”,接收在《計(jì)算機(jī)學(xué)報》 2. 沈堅(jiān),王韜,李曉明,“任務(wù)并行程序設(shè)計(jì)模型 LilyTask在分布存儲環(huán)境下的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”,接收在《計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)》 3. 謝欣、王韜、李曉明,“一種支持動態(tài)網(wǎng)站生成的模型與系統(tǒng)”,《計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究》, 2023年第四期 4. 王沖、王韜、李曉明,“多媒體網(wǎng)站拆分與重現(xiàn): Java的一種應(yīng)用”,全國第五屆 Java技術(shù)及應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會, ,北京 5. LI Long, LI Xiaoming, WANG Tao, “ A PARALLEL I/O METHOD FOR SMP CLUSTERS” , IASTED International Conference on Networks, Parallel and Distributed Processing, and Applications (NPDPA 2023, Tsukuba, Japan. Oct, 2023) ? 發(fā)明專利 1. ,《多媒體網(wǎng)站的拆分及重現(xiàn)方法》,李曉明、王沖、王韜;已授權(quán) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 結(jié)束 謝謝大家 歡迎提問 王韜 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 附錄:作業(yè)管理系統(tǒng)示例 ?典型的作業(yè)管理系統(tǒng)- PBS系列 ?商業(yè)版本 PBSPro的特性簡介 ?免費(fèi)版本 OpenPBS的局限 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 典型的作業(yè)管理系統(tǒng)- PBS系列 ?總體情況 ? 最初由 NASA在 20世紀(jì) 90年代早期開發(fā) ? 目的是面向集群系統(tǒng)提供有效的作業(yè)管理服務(wù) ? 分化為免費(fèi)的 OpenPBS和商業(yè)化的 PBSPro ?免費(fèi)版本被廣為使用 ? 大多數(shù) HPC集成廠商為用戶提供 OpenPBS作為作業(yè)管理部件 ? 業(yè)界最著名的集群系統(tǒng)管理軟件 Scali集成了OpenPBS 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 商業(yè)版本 PBSPro的主要特性 ? 圖形化和命令行用戶界面 ? 提交批處理和交互作業(yè) ? 查詢作業(yè)、隊(duì)列以及系統(tǒng)狀態(tài) ? 跟蹤作業(yè)的進(jìn)展 ? 作業(yè)優(yōu)先級與相關(guān)性 ? 用戶可以指定作業(yè)的優(yōu)先級 ? 用戶可以指定批處理作業(yè)之間的關(guān)系,包括:執(zhí)行順序、同步,以及依照其它作業(yè)執(zhí)行的成功與否來決定是否運(yùn)行 ? 自動的負(fù)載平衡 ? 集群調(diào)度系統(tǒng)提供多種負(fù)載平衡策略 ? 根據(jù)硬件配置、資源可用情況以及鍵盤動作等情況采取行動 ? 錯誤處理和冗余 ? 可以被配置成容錯模式 ? 當(dāng)主服務(wù)器失效時,從服務(wù)器可以頂替 ? 正在運(yùn)行的作業(yè),以及隊(duì)列中的作業(yè)不會被影響 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 商業(yè)版本 PBSPro的其它特性 ?實(shí)現(xiàn) ? 安全和訪問控制 ? 作業(yè)記帳 ? 全面的應(yīng)用編程接口 ? 不同系統(tǒng)間的用戶名稱映射 ? 利用桌面計(jì)算機(jī)空閑處理器時間 ?支持 ? 廣泛的運(yùn)行平臺,包括 SMP集群 ? 分布式集群,甚至可以在廣域網(wǎng)上 ? 資源預(yù)留 ? 自動文件傳輸 ? 并行作業(yè),可使用 MPI、 MPL、 PVM和 HPF等 ? 計(jì)算網(wǎng)格,支持 Globus Toolkit 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)研究所 免費(fèi)版本 OpenPBS的局限 ?使用性的局限 ? 只支持
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