В циклі робіт представлено розробку комплексу методів, моделей та засобів керування складними розподіленими обчислювальними системами, що надають сервіси користувачам за умов конфлікту і невизначеності. Розподілені системи, що обслуговують користувачів представляють складний і надзвичайно актуальний об’єкт дослідження. Найважливішими прикладними напрямками застосування теоретичних результатів є мережа Інтернет та сучасні багатопроцесорні обчислювальні середовища, такі як грід та клауд. В першому випадку сервісом є пропускна здатність мережі, в другому – ресурси процесорів.
В роботі застосовується уніфікований ігровий підхід до аналізу таких систем в рамках якого розглядаються ситуації конкуренції користувачів за ресурси системи, конфліктної взаємодії користувачів та зловмисних цілеспрямованих дій, спрямованих на порушення функціонування системи – атак на відмову.
Висока складність процесів, що відбуваються в системах, що розглядаються стимулює інтерес до аналітичних моделей і методів, які б дали змогу «відкинути» несуттєві деталі і дослідити поведінку системи в цілому. Методами досліджень є методи теорії диференційних ігор, методи оптимізації розподілу ресурсів у неоднорідних багатопроцесорних системах при здійсненні обчислень, методи автоматичної генерації програм.
У роботі отримано такі основні наукові результати:
Розроблено комплекс аналітичних потокових моделей мереж, що використовують протоколи передачі даних Transmission control protocol (протокол керування передачею – ТСР) та User Datagram Protocol (протокол датаграм користувача – UDP). Досліджено та обґрунтовано коректність застосування методів теорії динамічних ігор до побудови моделей керування мережами;
Побудована ігрова модель N користувачів, що конкурують за ресурси мережі. Знайдені умови існування рівноваги за Нешем, Парето та стану еволюційно стійкої рівноваги;
Побудована потокова детерміністична модель TCP мережі за умов атак на відмову. Знайдені умови існування розв'язку, аналітичні оцінки вразливості системи до різних типів атак.
Побудовано алгебродинамічні моделі виконання програм для мультипоточної та відеографічної платформ. На основі побудованих моделей створено інструментальні засоби автоматизації перетворення програм з метою підвищення їх ефективності за часом виконання.
Розроблені інструментальні засоби переписувальних правил використано для автоматизації розпаралелювання та оптимізації програм, зокрема на Фортрані. Реалізовано перетворення з метою переходу від послідовної до паралельної мультипоточної програми, а також підвищення ефективності паралельної програми завдяки більш оптимальному використанню конструкцій синхронізації та розташуванню об’єктів в пам’яті.
Розроблено автоматизовані перетворення програм для переходу від послідовних програм до паралельних програм для відеографічних прискорювачів з використанням платформи NVidia CUDA, а також для підвищення ефективності програм для відеографічних прискорювачів.
Побудовано аналітичні моделі часу виконання програм для відеографічних прискорювачів, що використовують інформацію про структуру програми, а також про час виконання базових операцій на відеографічному пристрої. На основі побудованих моделей реалізовано інструментальну систему імітаційного моделювання gpusim з використанням відкритої системи GridSim.
Результати досліджень, що висуваються на премію викладено у 19 публікаціях, в т.ч. 2 розділів у збірнику видавництва Springer, 4 публікації у журналах, що ведуться у базі даних Scopus, було здійснено доповіді на 3 закордонних конференціях. Взагалі за тематикою досліджень авторами було опубліковано 44 роботи.