Исследование новой концепции построения динамической архитектуры проблемно-ориентированного программного обеспечения в грид-облачной среде с элементами постбинарних вычислений

Подтема: Разработка методики построения архитектуры проблемно-ориентированного программного обеспечения на базе объединения интернет, грид и облачных сервисов.

Создана новая методология построения распределенной архитектуры проблемно-ориентированного программного обеспечения для решения научно-технических задач высокой сложности. В отличие от существующих подходов она позволяет динамически синтезировать прикладное программное обеспечение из имеющихся в сети программных модулей. Доступ к ним осуществляется через интерфейс веб-сервисов (как SOAP-сервисов, так и REST-сервисов) с использованием высокопроизводительных вычислительных ресурсов как грид-сети, так и с облачных инфраструктур, в соответствии с конкретными задачами и требованиями конечного пользователя, который не является специалистом по информационным технологиям.

Разработаны средства для интеграции разнотипных высокопроизводительных ресурсов в программную архитектуру в форме "сервис-шлюзов" выполнения вычислений, которые скрывают низкоуровневые детали взаимодействия с конкретной облачной и грид-инфраструктурой.

Предложено и обосновано децентрализованную модель "экосистемы" прикладных и служебных микросервисов-агентов, составляющих основу динамической распределенной архитектуры с низким уровнем связности компонентов. Микросервисы-агенты взаимодействуют между собой для решения поставленных задач с помощью обмена унифицированными сообщениями на основе базы знаний о своей "экосистеме", формируя динамические потоки работ на запрос пользователя.

Создан репозитарий сервисов вычислительных процедур для моделирования сложных систем. Разработан и реализован метод постановки на выполнение вычислительных задач с использованием стека технологий семантического веб, что, в отличие от существующих подходов, позволяет формулировать конечную цель вычислений и уточнять способы ее достижения пользователю, не имеет навыков программиста. Конкретный рабочий поток с веб-сервисов, которые будут привлечены к реализации вычислительного сценария, строится автоматически и способен динамически адаптироваться в соответствии с изменениями в микросервисной экосистеме. Результаты исследований воплощены в практической реализации компонентов программного комплекса прикладных вычислений.