ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 2000

Новосибирск, Академгородок, ИВТ СО РАН 11-15 сентября 2000 года

Тезисы докладов

XVI школа-семинар "Информационные технологии в задачах математического моделирования"

Организация вычислительных экспериментов в гетерогенной распределенной среде (на примере исследований энергетики)

Массель Л.В., Макагонова Н.Н., Болдырев Е.А., Трипутина В.В.

Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (Иркутск)

Исследования проблемы энергетической безопасности связаны с оценкой состояния топливно-энергетического комплекса (ТЭК) и влияния чрезвычайныхситуаций (вследствие угроз природного, техногенного или социального характера)на обеспеченность потребителей энергоресурсами приемлемого качества и в требуемом объеме. Основным инструментом исследований являются экономико-математическое моделирование и широкомасштабные многовариантные вычислительные эксперименты. Используется балансовая экономико-математическая модель ТЭК России в вариантной постановке, при этом решается задача оптимизации функционирования энергетических объектов, исходя из требования обеспечить наименьшие затраты на энергетический комплекс в целом при учете ущерба (штрафа) за недопоставку энергоресурсов на отдельные предприятия и объекты.

Для инструментальной поддержки исследований разработан информационно-программный комплекс (ИПК) ИНТЭК, ориентированный на использование и интеграцию современных информационных технологий.

Наиболее характерным признаком современных информационных технологий является их ориентация на использование в ЦКНАЮльных сетях. Иными словами, с развитием Internet все большее распространение получает технология “клиент-сервер” на основе WWW. Это означает, что при разработке специализированных приложений желательно соблюдение международных стандартов (протоколов Internet). Для систем, разрабатываемых без учета этих требований, характерны, как правило, монолитность, закрытость (сложность переноса на другие платформы), трудоемкость внесения изменений и дорогостоящая поддержка.

С учетом этих тенденций при разработке ИПК ИНТЭК были приняты следующие системно-концептуальные соглашения.

Концепция открытых систем (или открытой архитектуры компьютерных систем) и объектная технология проектирования и разработки распределенных приложений (программных комплексов).
Организация локальной вычислительной сети по типу сети Intranet, с соблюдением международных стандартов открытых систем - стандартов Internet семейство протоколов TCP/IP - Transmission Control Protocol (протокол управления передачей данных) / Internet Protocol).
Распределенные вычисления в разнородной сетевой вычислительной среде, с организацией информационных взаимодействий в сети на основе сервера баз данных, файл-сервера и CORBA-сервера (обеспечивающего интеграцию приложений, работающих под управлением разных операционных систем).

На основе анализа доступных инструментальных средств (с преимущественной ориентацией на Free Software - программное обеспечение, свободно распространяемое в Intеrnet) была сформирована системно-инструментальная среда, включающая: ОС Linux для организации сервера; СУБД PostgreSQL для организации сервера баз данных; язык программирования Java, ОС Windows 95, СУБД Access, визуальную среду программирования Delphi - для реализации клиентских приложений (СУБД Access – для первичной подготовки исходных данных, среда Delphi – для реализации подсистемы интерпретации результатов).

Все компоненты ИПК ИНТЭК можно сгруппировать в три основные группы: локальная вычислительная сеть; группа программ - серверов; группа программ - клиентов (клиентские приложения).

Вычислительная сеть Intranet рассматривается как совокупность компьютеров, объединенных в сеть на основе коммуникационного протокола TCP/IP. Базовые операционные системы: MS Windows-95 и Linux. Группа программ-серверов содержит сервер баз данных, файл-сервер и сервер объектных служб CORBA. Группа программ-клиентов в основном использует язык программирования Java (кроме вышеупомянутых), что позволяет снять проблему переносимости приложений.

Клиентские приложения образуют внешний (прикладной) уровень ИПК ИНТЭК - информационно-программного комплекса для исследований вариантов развития ТЭК с учетом требований энергетической безопасности. В нем используются экономико-математические модели технико-экономической структуры ТЭК, являющиеся исходной информацией для решения общей задачи линейного программирования (с использованием оптимизатора Minos).

В настоящее время оптимизатор Minos реализован в Web-технологии (WebMinos), что является первым шагом на пути реализации Web-ориентированной версии ИПК ИНТЭК, которая предусматривает также интеграцию различных информационных технологий.

Помимо информационных технологий, ставших уже традиционными для исследований проблемы энергетической безопасности (пакеты прикладных программ, базы данных, графическое представление данных), выделены перспективные информационные технологии, возможность применения которых в этих исследованиях уже проверена. Это в первую очередь интеллектуальные (экспертные) системы, геоинформационные системы (ГИС) и нейросетевые технологии.

Достаточно сложная архитектура ИПК ИНТЭК и интеграция разнородных информационных технологий объясняются не только требованиями исследований. Авторы, являясь сотрудниками сектора “Информационные технологии в энергетике” и организаторами одноименного Всероссийского семинара, рассматривают ИПК ИНТЭК, с одной стороны, как инструментарий для исследований проблемы энергетической безопасности, а с другой, как экспериментальную платформу для адаптации и внедрения новых информационных технологий в исследованиях энергетики.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]