Istituto di CAlcolo e Reti ad alte prestazioni
Sezione di Palermo
Attività scientifica del 1998/99
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Active Networks
Emergenti paradigmi di elaborazione distribuita dei dati
spostano il dominio dell'elaborazione dai nodi terminali della rete all'intera
rete (nodi terminali e nodi intermedi) che viene vista come un unico e
potente strumento di calcolo. Il classico modello "store-and-forward" di
smistamento dei dati viene ad essere soppiantato da un innovativo modello
"store-compute-and-forward" che conduce al modello di Active Networks.
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Elaborazione di sequenze di immagini e filmati
Si affrontano tecniche di valutazione della similarità
di immagini e filmati basate su misure fuzzy, su reti neurali o tecniche
decisionali probabilistiche con particolare applicazione all'accesso basato
sul contenuto ad archivi locali e distribuiti di immagini. Inoltre vengono
trattate problematiche relative alla compressione ottimizzata di flussi
di immagini.
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Metodi di ottimizzazione applicati a problematiche di
routing
Lo smistamento efficiente dei flussi di dati su reti
di elaboratori prevede la risoluzione di molti problemi di ottimizzazione
quali ad esempio l'individuazione dei percorsi ottimi soggetti a vincoli
di ritardo per trasmissione verso un solo o più destinatari. Inoltre
si affrontano problematiche relative all'identificazione di flussi informativi
non autorizzati in ambienti con prenotazione delle risorse e di controllo
di aderenza ai vincoli di per flussi di dati soggetti a QoS.
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Sistemi multimediali distribuiti
La ricerca riguarda lo studio di linguaggi visivi per
la progettazione di sistemi multimediali distribuita basata su tecniche
di "soft-computing". In particolare si intendono studiare metafore iconiche
per la trattazione dell'incertezza e dell'imprecisione insita in certi
aspetti della comunicazione multimediale. Lo studio ha inoltre per oggetto
la definizione di grammatiche "soft" per lo sviluppo di procedure che tengano
conto di conoscenza parziale e di imprecisione.
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Sistemi distribuiti per la telerobotica
La presente linea intende fornite un prodotto di ricerca
dalle importanti ricadute nello sviluppo di tecnologie d'avanguardia per
incrementare l'autonomia dei sistemi robotici teleoperati mediante l'applicazione
delle tecnologie emergenti nei settori delle reti di elaboratori e del
calcolo distribuito.
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Sistemi percettivi distribuiti
La linea di ricerca riguarda lo studio di Sistemi Percettivi
Distribuiti (SPD) per il controllo ambientale e la esplorazione di ambienti
a rischio da parte di robot dotati di un certo grado di autonomia. Ci si
riferirà in particolare alla integrazione di informazioni e misure
provenienti da più input sensoriali e aria navigazione autonoma
di robot.
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Ambienti di sviluppo per applicazioni distribuite
La ricerca si propone la definizione di modelli per líottimizzazione
delle prestazioni e la riduzione dei costi di sviluppo di applicazioni
distribuite. Affronta sia aspetti strutturali e meccanismi di funzionamento,
sia aspetti legati alla programmazione con linguaggi ed ambienti standard
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Studio di algoritmi in ambiente di calcolo distribuito
Si affrontano le riformulazioni in chiave distribuita
di classici algoritmi di calcolo numerico e algoritmi di rete per la ricerca
di dati, secondo un paradigma computazionale che ricalca quello dei sistemi
multiprocessore a memoria locale.
Attività scientifica
del 1997
I sistemi operativi
per i sistemi distribuiti:
tale attivita' ha riguardato la
migrazione dei processi (cooperanti e/o indipendenti) per mezzo di strategie
globali o individuali e si avvale di tecniche di ingegneria del software.
Le tecniche di comunicazione:
tale attivita' ha riguardato, da
un lato, le problematiche relative ai protocolli di trasmissione e le strategie
di instradamento e, dall'altro, le nuove strategie per l'ottimizzazione
del multiplexing su ATM, relativamente a sequenze tipiche dei servizi multimediali.
La riformulazione di algoritmi numerici
in ambienti di calcolo distribuiti:
tale attivita' ha riguardato prevalentemente
lo studio delle potenzialita' offerte dai sistemi paralleli e/o distribuiti
per gli algoritmi di calcolo numerico.
Attività scientifica del 1996
I programmi di
attività del CERE per il 1996 riguardano, come per gli anni precedenti,
tematiche di ricerca relative a reti di elaboratori. In particolare vengono
approfondite le possibilità offerte dalle tecnologie di trasmissione
ATM. Tutta l'attività si riassume come segue:
1) Sistemi per l'elaborazione
distribuita.
2) Reti ad alta velocità.
I temi di ricerca riguardano
i sistemi operativi per i sistemi distribuiti e le tecniche di trasmissione
dati, con particolare riferimento ai servizi di rete multimediali come
la video conferenza, il video on demand, il pay per view, etc..
In particolare, per
quanto riguarda i sistemi operativi, si è dato seguito alle ricerche
in atto sulla migrazione dei processi (cooperanti e/o indipendenti) per
mezzo di strategie di schedulazione globali o individuali. Su questo settore
ci si avvale di tecniche di software engineering, sia per la semplificazione
delle primitive di linguaggio per la comunicazione e la sincronizzazione
tra processi, sia per quanto attiene la diversità dei codici sorgenti
sulle diverse macchine presenti nel sistema distribuito.
Sulle problematiche
relative ai protocolli di trasmissione si indaga sui criteri di valutazione
degli algoritmi adottati a tale scopo, in considerazione del comportamento
degli algoritmi di routing le cui prestazioni possono variare sensibilmente
e antiteticamente al variare della topologia di rete.
Sulle tecniche innovative
di trasmissione si esplorano nuove strategie per l'ottimizzazione del multiplexing
su ATM, relativamente a sequenze tipiche dei servizi multimediali. Tale
studio comprende un'analisi del traffico su un campione significativo di
sequenze e, quindi, l'individuazione di strategie che consentano di mediare
la massimizzazione del flusso dei dati con la minimizzazione dei ritardi
di trasmissione. Su questo aspetto si intendono impiegare metodi deterministici
e diretti, ove possibile, e, altrimenti, si ricorrerà a tecniche
di intelligenza artificiale o euristiche in genere per supplire alla carenza
di informazione o per ridurre la complessità dei problemi di grandi
dimensione che si intendono affrontare.
Attività scientifica del 1995
Problematiche specifiche
dei sistemi distribuiti, in tale ambito sono stati prodotti lavori sulle
strategie di migrazione dei processi in modo da adattare dinamicamente
la loro allocazione alle mutevoli condizioni di carico delle macchine ospiti.
Per quanto attiene
i protocolli di trasmissione sono stati messi a punto alcuni algoritmi
per la determinazione delle tavole di routing su reti di grandi dimensioni.
Si sono inoltre studiati
temi relativi alle tecnologie avanzate di comunicazione ATM in tale contesto.
Si è impiantato
un laboratorio ATM imperniato su una apparecchiatura capace di realizzare
lo switching di traffico ATM, e su applicativi che consentono la gestione
del traffico prodotto.
Per ciò che
attiene il lavoro svolto su temi relativi agli algoritmi numerici l'attività
si può rassumere come segue:
- confronto fra varie
implementazioni di algoritmi paralleli del prodotto di matrici di grandi
dimensioni su macchine a memoria condivisa o distribuita;
- riformulazione del
metodo di Strassen e di Winograd per matrici di grandi dimensioni. I calcoli
sono stati eseguiti su N-Cube e viene evidenziato il vantaggio computazionale
di tale algoritmi su una architettura a memoria distribuita;
- approccio al metodo
dei Momenti, sia nella sua formulazione diretta che in quella iterativa,
con schemi di calcolo originali su macchine a memoria condivisa e distribuita
(N-Cube e CRAY T3D a 64 processori).
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