prof. Ing. Pavel Tvrdík, CSc.

2014

Navrhovaný projektu navazuje na předchozí výzkum a vývoj v oblasti paralelních a distribuovaných výpočetních systémů a zabývá se oblastmi masivně paralelních počítačů, výpočetních klastrů, globálních gridových systémů a GPU architektur. Konkrétně se projekt zaměří: 1) na výzkum architektury nededikovaných klastrů se zaměřením na návrh distribuovaného plánovače úloh pro takové klastry, 2) na návrh efektivních algoritmů pro určení parametrů krystalové struktury získaných pomocí difrakční spektroskopie na masivně paralelních GPU klastrech, 3) na paralelizaci algoritmů inspirovaných imunitními systémy na GPU klastrech, 4) na vývoj efektivních algoritmů pro získání dat pro vizualizaci velmi velkých řídkých matic, mapovaných řádkově/sloupcově na masivně paralelní superpočítače, 5) na výzkum heuristických algoritmů po přidělování výpočetních prostředků v celosvětových výpočetních gridech.

2012 - 2013

Výzkum a vývoj v rámci projektu Datacenter Management System (DMS) má za cíl vytvoření a aplikaci modulového SW pro zvýšení efektivity datových center – snížení energetické náročnosti a významného snížení nákladů na provoz. Důsledkem pak je i možnost efektivního využití plochy datového centra s větší hustotou umisťovaných IT technologií a celkové zvýšení úrovně dostupnosti, bezpečnosti a kvality služeb.

2010 - 2012

Navrhovaný projektu navazuje na předchozí výzkum a vývoj v oblasti nededikovaných klastrů. Původní systém, zvaný Clondike, byl úspěšně navržen a implementován v rámci projektu řešeného s 3letou podporou GAČR. Dizertační téma doktoranda Martina Šťavy je zaměřeno na dořešení škálovatelnosti původního systému. V rámci dosavadního doktorského studia navrhl doktorand novou unikátní architekturu kombinující prvky SSI klastru s vlastnostmi peer-to-peer (P2P) sítí. Tato nová architektura, nazvaná ONDC systém, přináší řadu nových požadavků na klíčové podpůrné mechanismy, jako je bezpečnost, plánování úloh, metody komunikace, formování a monitoring klastru, distribuovaný systém souborů. Cílem projektu je integrovat tyto mechanismy do navržené architektury.

2011

Vizualizace řídkých matic je většinou vykonávána na desktopových systémech za pomocí programů jako je Matlab nebo Mathematica. Tento přístup je ale nepoužitelný v případě velkých matic, které se nachází v paměti mnoha uzlů masivně paralelního superpočítače. Cílem tohoto projektu je vyvinout efektivní vizualizační techniky pro rozsáhlé řídké matice, které budou snadno integrovatelné do existujících kódů založených na paralelním programovacím modelu MPI.

2012 - 2014

Algoritmy pro řešení tzv. Grand Challenge problémů vedou na obrovská data, typicky v podobě řídkých matic. Tento projekt se zabývá výzkumem efektivních a škálovatelných algoritmů a datových struktur pro vstupně/výstupní operace nad velmi rozsáhlými řídkými maticemi, které díky své velikosti musejí být ukládány a zpracovávány pomocí masivně paralelních počítačích s desítkami a stovkami tisíc procesorů. Jedná se o matice s biliony nenulových prvků. Projekt je zaměřen na výzkum nových souborových binárních formátů pro ukládání těchto velmi rozsáhlých řídkých matic, na výzkum datových struktur a škálovatelných algoritmů umožňujících efektivní načítání těchto matic do masivně paralelních řešičů a výzkum paměťově efektivních formátů pro reprezentaci těchto matic v počítačové paměti. V neposlední řadě se projekt zaměřuje i na výzkum efektivních a škálovatelných algoritmů pro vizualizace těchto velmi rozsáhlých matic na masivně paralelních počítačích. Projekt kromě teoretické části zahrnuje i ověření navržených algoritmů a datových struktur na reálných masivně paralelních počítačích.

2016

Projekt pokrývá 3 dílčí témata týkající se softwarové architektury distribuovaných ICT systémů: 1) Propojení stávající architektury nededikovaného klastrového systému Clondike s implementací distribuovaného logu Apache Cassandra pro realizaci sofistikované správy migrací procesů a pro zajištění bezpečnosti na úrovni celého klastru. 2) Výzkum optimálních politik vstřícnosti a sobeckosti v bezdrátových ad-hoc a senzorových sítích s cílem nalézt pořadovaný poměr požadavků na výpočet a požadavků na přeposílání dat v rámci sítě. Výsledek bude sloužit jako základ pro vytvoření metody, která bere v úvahu nejen směřování a důvěru mezi moduly sítě, ale i efektivitu z pohledu využití energie. 3) Výzkum rozšíření konceptu softwarově definovaných sítí (SDN) o možnost dynamického přepínání okruhů v optických sítích využívajících hustý vlnový multiplex (DWDM) a výzkum vlivu dynamického přidávání a odebírání DWDM kanálů na sledované parametry optické trasy (zejména vliv různých úrovní signálu přidávaných kanálů na úroveň DWDM signálu na různých místech trasy)s cílem umožnit efektivnější zajišťování služeb pro síťové aplikace vyžadující přímý přístup k fotonické vrstvě sítě.

2011 - 2012

Cílem projektu je návrh a vytvoření rámce pro ukládání rozsáhlých řídkých matic na diskové subsystémy a jejich zpětné načítání v rámci SA-NCSM (symmetry adapted no-core shell model) řešiče.

2007 - 2009

Náplní projektu je průmyslový výzkum v oblasti vysokorychlostních mikrovlnných radioreléových spojů. Cílem projektu je nalezení a vývoj nových technologických řešení a přístupů a vývoj moderního mikrovlnného radio-reléového spoje s kapacitou přenosu 155 Mbitů/s využívajícího modulaci QAM. Přínosem projektu je nové technologické řešení mikrovlnného spoje odlišné od stávajícího řešení používaného ve vysokorychlostních mikrovlnných spojích vyvinutých řešitelem projektu a podstatně lepší technické parametry zařízení, včetně výrazně vyšší přenosové rychlosti. Zařízení je přednostně určeno pro realizaci a využití na území ČR.