Теория и проектирование вычислительных систем

Направления работ:
  • Теория структурной организации отказоустойчивых вычислительных систем;
  • Методология и теория проектирования отказоустойчивых восстанавливаемых вычислительных систем;
  • Методология и инструментальные средства комплексной отладки и испытаний распределенных программно-аппаратных управляющих комплексов;
  • Организация параллельной обработки данных в глобально асинхронных многопроцессорных ВС.
Руководитель – д.т.н., профессор Мелехин В.Ф.

Научное направление «Теория и проектирование ВС» сформировалось в начале 80-х годов 20 века. За прошедшие годы по направлению выполнено несколько крупных проектов и исследований, например: Сопроцессор для многоцелевых СЧПУ металлообработки, построенный на базе СБИС ЗУ и использующий новый способ преобразования информации прямым отображением множеств. Сопроцессор был внедрен в производство серийных моделей СЧПУ, повысив их производительность более чем в 4 раза. Система автоматизации синтеза цифровых устройств на произвольно задаваемом функционально избыточном наборе логических элементов. Система была использована в качестве средства автоматизации логического этапа проектирования специализированных СБИС на БМК. Методология и средства «бесстендовой» сдачи программно-аппаратных управляющих комплексов. Результаты были опробованы на управляющих комплексах корабельных систем. Методология проектирования отказоустойчивых восстанавливаемых вычислительных систем.

В группе защищены 10 кандидатских и 2 докторские диссертации.

Завершенные проекты по программе Министерства образования и науки РФ (2003 – 2011):
  • «Разработка методики и инструментария для проектирования и верификации высоконадежных специализированных процессоров на базе СБИС программируемой логики» ( 2003 – 2004);
  • «Создание центра по коммерциализации разработок Санкт-Петербургского государственного политехнического университета в области проектирования радио-электронной аппаратуры с использованием технологий FPGA и ASIC» (2005);
  • «Развитие международного центра трансфера технологий проектирования ASIC на базе Санкт-Петербургского государственного политехнического университета » (2005г.);
  • «Исследование фундаментальных свойств адаптивных многопроцессорных вычислительных структур в базисе перепрограммируемых логических кластеров» (Проекты 2006, 2007, 2008);
  • «Исследование фундаментальных свойств асинхронных многопроцессорных структур в базисе перепрограммируемых логических кластеров» (2009, 2010, 2011).
Основные публикации:

За 5 лет опубликовано более 40 печатных работ, в их числе учебник

  • В.Ф. Мелехин, Е.Г. Павловский. Вычислительные машины, системы и сети. – М.: Издательский центр «Академия», 2010;

и статьи:

  • Мараховский В.Б., Мелехин В.Ф. Проектирование глобально асинхронных систем с произвольной локальной синхронизацией // Информационно-управляющие системы. 2011. № 1(50), с. 41-49.;
  • Глухих М.И., Максименко С.Л., Мелехин В.Ф., Филиппов А.С. Организация и проектирование высоконадежных вычислительных систем. Научно-технические ведомости СПбГПУ, 6.1.(138)/2011 , с.54-61.;
  • Максименко С.Л., Мелехин В.Ф., Филиппов А.С. Анализ проблемы построения радиационно-стойких информационно-управляющих систем. Информационно-управляющие системы, №2, 2012, с. 18-25.

Выполненные в группе работы использованы для постановки курсов, практических занятий и методического обеспечения по дисциплинам:

  • «Информатика»
  • «Прикладная теория автоматов»
  • «Организация ЭВМ»
  • «Архитектура вычислительных систем»
  • «Проектирование аппаратных средств вычислительных систем»
  • «Теория построения отказоустойчивых устройств и систем»
  • «История и методология информатики и вычислительной техники»
  • «Современные проблемы информатики и вычислительной техники»