|
Оглавление 2
Аннотация 3
1. Введение 3
1.1. Описание предметной области 3
1.2. Неформальная постановка задачи 3
1.3. Математические методы 4
2. Требования к окружению 5
3. Архитектура системы 5
4. Спецификация данных 5
4.1. Формат файла табличных данных 5
4.2. Файл концентраций 6
4.3. Файл параметров алгоритма 6
4.4. Файл описания модели 6
4.5. GeoServer.ini 7
4.6. GeoClient.ini 7
4.7. Описание протокола для коммуникации клиента с сервером 7
6. Функциональные требования 8
7. Требования к интерфейсу 9
8. Прочие требования 9
8.1. Требования к надёжности 9
9. Проект 9
9.1. Средства реализации 9
9.2. Модули и алгоритмы 9
9.3 Проект интерфейса 10
Ini-файлы 10
Сервер 10
Клиент 11
10. Реализация и тестирование 12
Заключение 12
Список литературы 12
Аннотация
Данная работа посвящена реализации параллельных вычислений для алгоритмов моделирования геохимических полей.
1. Введение
1.1. Описание предметной области
Объектом исследования является фрагмент геологического пространства. Цель исследования — оценка перспективности данного объекта с точки зрения наличия полезных геологических ресурсов. Объект характеризуется результатами геохимического опробования, представленного набором значений концентрации химических элементов в точках опробования и координатами этих точек. Входные данные представляются в текстовых файлах в табличном формате. Помимо эмпирических данных для работы компьютерной системы необходимы физические и геохимические параметры и константы, а также параметры используемых алгоритмов. Оценка перспективности объекта и получение сопутствующих числовых характеристик производится как стандартными методами, включенными в отраслевые инструкции, так и по оригинальным методикам, разработанным согласно этим инструкциям и стандартам.
Центральной проблемой, решаемой этими методами, является анализ поля концентраций, выявление его аномальных фрагментов и расчет количественных показателей, характеризующих распределение химических элементов в пространстве. Под аномалиями подразумеваются связные области, в которых концентрация химических элементов заметно отличается от фоновых значений. Определение фоновых концентраций, численная оценка степени аномальности, построение математической модели и расчет всех прочих характеристик изучаемого объекта может быть реализовано с помощью различных алгоритмов.
Представленная работа рассматривает возможность реализации алгоритмов выявления аномалий с помощью распределённых вычислений. Предполагается создание системы «клиент-сервер», где множество рабочих станций способны параллельно обрабатывать данные, предоставленные сервером и возвращать результаты вычислений.
1.2. Неформальная постановка задачи
Целью данной работы является
• повторная реализация алгоритма вычисления локальных оценок (уже реализованного в пакете «Информационно-технологическая система „Геотом“» [1]), предназначенного для оценивания параметров полигауссовой модели (отображающей распределение единичного химического элемента в почве) по данным концентрациям элемента на множестве точек;
• разработка алгоритма, позволяющего разбить основную задачу на множество подзадач, которые могут быть выполнены независимо друг от друга;
• создание протокола, позволяющего серверу и рабочим станциям обмениваться информацией — исходными данными, необходимыми для выполнения вычислений, и результатами работы алгоритма.
• создание программной системы типа «клиент-сервер», реализующей параллельные вычисления с помощью полученных алгоритмов.
Требуется, чтобы выполнение распределённых вычислений занимало ощутимо меньше времени, чем выполнение аналогичного алгоритма на одной машине.
Исходные данные: таблица концентраций, представляющая собой множество координат в трёхмерном пространстве и соответствующих каждой координате концентраций элементов.
Результат: множество парциальных компонент модели, представляющих собой наборы из параметра интенсивности (действительное число), параметра приложения (трёхмерный вектор), и параметров формы (симметричная матрица 3?3).
1.3. Математические методы
Алгоритм модуля «Локатор» предназначен для оценивания параметров полигауссовой модели вида
|
На уровень вверх
Купить