Δελτίο Τύπου

06.06.2011
TransForm: Θεωρητικές θεμελιώσεις των συστημάτων συγχρονισμού διεργασιών μέσω δοσοληψιών
Το πρόγραμμα TransForm είναι ένα ερευνητικό έργο που χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση στα πλαίσια της δράσης Marie Curie Initial Training Networks και που στοχεύει στο να θέσει τις θεωρητικές θεμελιώσεις που απαιτούνται για τη σχεδίαση και ανάλυση αποδοτικών συστημάτων συγχρονισμού διεργασιών μέσω δοσοληψιών (Transactional Memory - ΤΜ). Τα συστήματα ΤΜ είναι ένας νέος τρόπος παράλληλου προγραμματισμού ο οποίος θεωρείται πολλά υποσχόμενος από πολλούς ερευνητές.

Η επίτευξη συγγραφής αποδοτικών παράλληλων προγραμμάτων με εύκολο τρόπο αποτελεί σήμερα ένα μείζον θέμα της ερευνητικής κοινότητας, επειδή οι κατασκευάστριες εταιρίες μικροηλεκτρονικών κυκλωμάτων απομακρύνονται ολοένα και περισσότερο από την προσπάθεια βελτίωσης της ταχύτητας μεμονωμένων επεξεργαστών και εστιάζουν στην τοποθέτηση περισσότερων επεξεργαστών στο ίδιο κύκλωμα (chip). Εξ’ αιτίας αυτής της τάσης στη βιομηχανία υλικού, η ανάγκη σχεδίασης παράλληλου λογισμικού είναι πλέον επιτακτική και απαιτεί μια νέα προγραμματιστική επανάσταση, την επανάσταση επίτευξης εύκολου και αποδοτικού συγχρονισμού. Αυτό μπορεί εκ πρώτης όψεως να προκαλεί έκπληξη, δεδομένου ότι η ανάγκη επίτευξης συγχρονισμού υπάρχει σχεδόν από τις απαρχές του παράλληλου προγραμματισμού και δεδομένης της πληθώρας τεχνικών συγχρονισμού και γλωσσών παράλληλου προγραμματισμού που έχουν προταθεί μέχρι σήμερα. Ωστόσο, οι τρέχουσες τεχνικές θεωρούνται δύσχρηστες από το ευρύ προγραμματιστικό κοινό και χρησιμοποιούνται κύρια από μεμονωμένους ειδικούς με μεγάλη εμπειρία στον παράλληλο προγραμματισμό. Η επανάσταση, λοιπόν, που απαιτείται δεν αφορά απλά στη βελτίωση της αποδοτικότητας του παράλληλου προγραμματισμού: αφορά στο να τον κάνει εύχρηστο ακόμη και για τον μη έμπειρο προγραμματιστή.

Γι’ αυτό το λόγο είναι σημαντικό να επιτευχθεί βαθειά κατανόηση των δυνατοτήτων και των ιδιοτήτων των συστημάτων ΤΜ. Ωστόσο, αυτό δεν είναι ένα εύκολο έργο, καθώς εμπεριέχει πολλές δυσκολίες: πολλές – και συχνά αντικρουόμενες – παράμετροι απόδοσης θα πρέπει να εξεταστούν και οι κατάλληλοι συνδυασμοί πόρων θα πρέπει να εντοπιστούν. Πολλές από αυτές τις δυσκολίες προκύπτουν από την έλλειψη κοινώς αποδεκτών ορισμών και κανόνων για την περιγραφή και διαχείριση τέτοιων συστημάτων. Ωστόσο, η ταχύτατη ανάπτυξη των πολυπύρηνων μηχανών καθιστά αναγκαίο το να επινοηθούν τρόποι με τους οποίους θα μπορούσαν να ξεπεραστούν αυτού του τύπου οι δυσκολίες το συντομότερο δυνατόν.

Για να κατανοηθούν σωστά τα συστήματα ΤΜ, καθώς και για να γίνει δυνατή η αξιολόγηση και βελτίωσή τους, απαιτείται αυστηρή θεωρητική μελέτη του μοντέλου, των προκλήσεων που θέτει και των πλεονεκτημάτων που προσφέρει . Το πρόγραμμα TransForm φιλοδοξεί να αποτελέσει μια επιτυχή προσπάθεια προς αυτή την κατεύθυνση. Στοχεύει στο να διατυπώσει με ακρίβεια τη σημασιολογία των συστημάτων ΤΜ και να δημιουργήσει ένα κοινό πλαίσιο για την σχεδίαση αλγορίθμων και τη σύγκριση της απόδοσής τους, προτείνοντας αν χρειαστεί εναλλακτικά κριτήρια ορθότητας και προόδου. Επιπλέον, το πρόγραμμα έχει στόχο να εξερευνήσει τα σχετικά μετρικά πολυπλοκότητας και να μελετήσει, σχεδιάσει και αναλύσει αποδοτικές υλοποιήσεις συστημάτων ΤΜ ώστε να ξεπεραστούν οι όποιες δυσκολίες μπορεί να προκύψουν, κατανοώντας στην πορεία τους εγγενείς περιορισμούς των συστημάτων ΤΜ και τα όρια των πιθανών βελτιστοποιήσεων.

Επιπρόσθετα, το πρόγραμμα TransForm σκοπεύει να βελτιώσει τις επαγγελματικές προοπτικές ενός συνόλου νεαρών ερευνητών (Early Stage Researchers - ESR) που θα συμμετέχουν στο πρόγραμμα. Ο στόχος αυτός θα επιτευχθεί προσφέροντας στους ερευνητές αυτούς ορθά δομημένη κατάρτιση στο εν λόγω ερευνητικό πεδίο, καθώς επίσης παρέχοντάς τους επιπρόσθετη εκπαίδευση σε συμπληρωματικούς τομείς και φέρνοντας τους ερευνητές σε επαφή με άλλους επαγγελματικούς χώρους, όπως είναι οι ιδιωτικές εταιρείες.

Το ΙΤΕ συμμετέχει στο TransForm μέσω του Ινστιτούτου Πληροφορικής (ΙΠ) και έχει διπλό ρολό. Λειτουργεί ως συντονιστής του προγράμματος, επιβλέποντας την πρόοδο του έργου, τη διοργάνωση εκπαιδευτικών γεγονότων και την ετοιμασία παραδοτέων. Επίσης, εκτελεί σημαντικό ερευνητικό έργο πάνω στο οποίο θα βασιστεί τμήμα της ερευνητικής προσπάθειας του TransForm, αφού το έργο αυτό αφορά στη θεμελίωση των βασικών εννοιών της θεωρητικής πλευράς των συστημάτων ΤΜ καθώς επίσης και στην μελέτη των αναγκαίων συνθηκών προόδου και ορθότητας.

Στο TransForm συμμετέχουν επίσης το Πολυτεχνείο της Λωζάννης (École Polytechnique Fédérale de Lausanne – EPFL), το Πολυτεχνείο του Βερολίνου (Technische Universität Berlin – TUB), το ερευνητικό ίδρυμα του Ισραήλ, Technion, καθώς επίσης και το Πανεπιστήμιο της Rennes (University of Rennes 1).

Το πρόγραμμα υποστηρίζεται από τις παρακάτω ιδιωτικές εταιρείες: Deutsche Telekom (Γερμανία), Microsoft Research (Cambridge, Ηνωμένο Βασίλειο), Oracle Labs (Massachusetts, ΗΠΑ), IBM (T.J. Watson Research Center, ΗΠΑ).

Επικοινωνία:

Δρ. Παναγιώτα Φατούρου

Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας – Ινστιτούτο Πληροφορικής
Ν. Πλαστήρα 100
70013 Βασιλικά Βουτών
Ηράκλειο – Κρήτη
Τηλ.: +30 2810 391727
e-mail: faturu@ics.forth.gr

© Copyright 2007 FOUNDATION FOR RESEARCH & TECHNOLOGY - HELLAS, All rights reserved.