Парадигми и програмни модели при паралелната обработка на информацията

Пламенка Боровска

Резюме: В статията са систематизирани парадигмите и програмните модели при паралелната обработка на информацията. Формулирани са и са систематизирани основните подходи за декомпозиция на паралелните приложения. Класифицирани са паралелните приложения относно времевата структура на проблема. Категоризирани са паралелните програмни модели по отношение на типа на използвания паралелизъм. Представени са стратегиите за развитие на паралелно приложение.

Paradigms and Programming Models in Parallel Computing


Plamenka Borovska

Abstract: In this paper parallel paradigms and programming models are presented and systematized. The fundamental approaches for parallel application decomposition are formulated and systematized as well. Parallel applications are classified according to the timing structure of the problem being solved. The parallel programming models are categorized in respect to the type of the parallelism utilized. The strategies for parallel application development are presented.

Подвижен обект с адаптивност към средата – оптимално съчетаване на математически апарат с функционални характеристики на изчислителната среда

Огнян Наков, Десислава Петрова

Резюме: Представени са резултати от изследване, определящо границите за прецизно водене на подвижен обект с адаптивни възможности, при неточности в описанието или наблюдението и при ограничените изчислителни възможности на компютърната управляваща структура. Вниманието е фокусирано към съпоставяне на сложността на математическия апарат с производителностни характеристики на еднопроцесорна или клъстерна среда. Предложени са оптимизационни техники и метод за синтез на управление, съобразени с това. Анализирани са резултати от симулационни изследвания и тестове над реалния програмен продукт.

Autonomous moving object with environment adaptation – optimal combination of mathematical mechanism and functional characteristics of computing system

Ognian Nakov, Dessislava Petrova


Abstract: The paper presents a research for the limits of precision control for moving object in the plane. The inaccuracy in object description and observation and the limits of the computer control system are rendered. Тhe complexity of mathematical presentation and the productivity characteristics of signal processing or cluster environment are focused and  put together. The optimization techniques and method for control are proposed. The simulation results and tests are performed and analyzed.

Подобряване на механизма за търсене в бази данни посредством размити променливи

Даниела Гоцева

Резюме: В доклада се предлага метод за подобряване на търсенето на данни в бази данни (БД) посредством въвеждане на размити променливи в SQL заявките. Изследвани са различни примери и различни модели за размит извод, с които се доказва подобрението при търсенето на данни. Въвеждането на размити променливи прави и по лесно и интуитивно създаването на заявките към БД за крайния потребител, поради боравенето с категории, близки до него.

Database search improvement using fuzzy variables

Daniela Gotseva

Abstract: The report offers one method that gives the possibility to improve database (DB) SELECT capabilities using fuzzy variables into SQL queries. Different examples and fuzzy inference models are investigated to prove searching improvement. Adding fuzzy variables made DB query creation for the user easy and intuitive, because of using categories closer to him.

Синтез и изследване на топологични структури на пространствени комутататори за асинхронни компютърни мрежи

Петко Стоянов

Резюме: Представят се основни топологични разновидности на пространствени комутатори за ATM (AsynchronousTransferMode - Режим на Асинхронно Прехвърляне) компютърни мрежи. Разгледани  са основни елементи от теорията на математически апарат Обобщени мрежи (ОМ). Синтезирани са ОМ модели на комутатори и са изследвани вътрешни конфликти. Представен е подход за формално описание и синтез на нови топологични структури. Новополучените структури са изследвани и класифицирани като коректни, условно коректни и некоректни. Формирани са  отделни класове  еквивалентни по отношение на вътрешните конфликти.

Synthesis and studying topological structures of space switches for ATM computer networks

Petko Stoyanov


Abstract: The paper presents base type of ATM (Asynchronous Transfer Mode) space switches The paper also presents some basic elements of the Generalized Nets theory – a formal description of a transition, a definition of a generalized net and a set of functions determining its operation. A generalized net switch model are designed icluding static structure, possible steps and predicates for their realization. The paper also presents an approach for formal description new topologies.The author studies the behavior of the models in all possible non-colliding situations and ascertains its applicability. 

Валидиране на входни данни при Web базирани приложения

Веска Ганчева

Резюме: В статията се систематизират стратегиите и методите, които се използват за валидиране на входни данни при Web базирани приложения. Сравняват се съществуващите подходи, осъществяващи механизми за валидиранеи се описват техните предимства и недостатъци. Правят се обобщения и изводи, на базата на които се предлага метод за изпълнение на цялостно валидиране на данни в съвременните приложения, в който да се реализират предимства като платформена независимоат, разширяемост, мобилност, повторна използваемост. Този подход разделя реализацията на общия валидиращ код от бизнес правилата и критериите, на които трябва да отговарят данните от потребителския вход.

Data Validation in Web Applications

Veska Gancheva

Abstract: The paper systematizecommonused strategiesandapproachestodatavalidation. Some existing approaches are compare and their advantages and weakness are discusses. Summaries and conclusions are making. The purpose is to make an attempt to suggest a new approach for fully implementation of a data validation in order to realize a platform independent easily extended and accessible modification system.Data validation approach separates the implementation of common data validation reasoning code from the business rules and criteria data used to validate user input.This approach provides a powerful and flexible way for application developers to specify data validation in a manner that is secure and easy to manage, while decoupling validation rules from the server-side business logic implementation.

Проблеми при паралелното сортиране на мултикомпютри

Пламенка Боровска, Милена Лазарова

Резюме: В статията се изследва ефективността на паралелни алгоритми за сортиране на мултикомпютърна платформа. Предложени са паралелен алгоритъм за сортиране с контейнери с използване на паралелен програмен модел с обмен на съобщения и паралелен алгоритъм за пирамидално сортиране с използване на многонишков и хибриден програмни модели. Моделите на паралелните изчисления при алгоритъма за сортиране с контейнери с обмен на съобщения и при алгоритъма за пирамидално сортиране с хибриден модел използват паралелната парадигма „главен-подчинен”. За оценяване на производителността на предложените паралелни алгоритми са изследвани ускорението и ефективността на базата на експериментални изследвания, както и мащабируемостта на алгоритмите по отношение на размера на мултикомпютърната платформа и размера на работния товар.

Problems of Parallel Sorting on Multicomputer Platform

Plamenka Borovska, Milena Lazarova

Abstract: The paper explores the efficiency of parallel sorting algorithms on multicomputer platform. Parallel message passing bucket sort algorithm and parallel multithreading and hybrid heap sort algorithms are investigated. Suggested parallel computational models are based on the parallel programming paradigm “manager-worker”. Speedup and efficiency as well as scalability in respect to the size of the multicomputer and the size of the parallel workload and their impact on the performance of the parallel system have been estimated on the basis of experimental results.

Информационна сигурност - поглед към кода

Огнян Наков, Добромир Христов, Надя Ангелова

Резюме: В статията са предложени програмни техники за неутрализиране на определени типове атаки към отворени приложения: работещи в web среда и информационни системи с множествен достъп

Code and Information Security

Ognian Nakov, Dobromir Hristov, Nadja Angelova

Abstract: Тhe article discusses techniques for countering certain types of network attacks against software applications working in web environments and multi-user network applications.

Model based Requirements Engineering for computer aided engineering systems in the Automotive Sector

Daniel Motus, Bjorn Sommer, Lilli Schulz, Georg Paul

Abstract:The ongoing globalization and the permanent changing economical and technical environment for the automotive industries demand efficient integrated business processes, methods and computer aided engineering systems. Requirements of automotive information systems therefore have to be described in the early development phase of each project, since errors can be eliminated in later phases only with high expenditure of money and time. In addition crucial influence on the development of workflows and processes can be exerted in the early phase. The paper describes exemplarily the model-based requirements engineering of an automotive assembly planning information system based on event-controlled process chains (EPC). The working plan as a description of assembly processes is to form the core of this system.

Chessboard Application of 6 Axes Robot Arm by using Inverse Kinematics Equations

Baki Koyuncu, Mehmet Guzel

Abstract: The inverse kinematics equations of 6 axes robot arm are used to move the end-effectors of a robot arm for target positioning. A chessboard example is presented as a robot arm application. A pc based software package is developed to control and simulate the Lynx 6 Robot arm for the chessboard application by using inverse kinematics equations. Robot arm manipulated the magnetic chess pieces with an electromagnetic attachment by catching and dropping them at the predetermined positions on the chess board.

Towards combining rule-based and statistical part of speech tagging in agglutinative languages

Levent Altunyurt, Zihni Orhan, Tunga Gungor

Abstract: We present a composite part of speech tagger for Turkish which combines the rule-based and statistical approaches. The tagger makes use of word frequencies and n-gram statistics from a corpus. We use the output of a morphological analyzer in order to get more accurate results and also to eliminate the sparse data problem. In addition, we employ a heuristics about the position of words in the sentences. Although the experiments have been performed on a very small corpus, the results have shown that the use of a composite approach and heuristics improves the accuracy of the tagger.

Aeronautical Data Networks: toward an all IP Solution

Betim Cico, Lendina Smaja

Abstract: This paper gives an overview of communication systems and data applications used by civil aviation authorities for processing and exchange of flight data, radar data, metrological data and aeronautical information. Data networks in ground applications are treated in detail. By arguing several factors that has conditioned the evolution of aeronautical data networks, the necessity to adopt new technology is highlighted even though replacing legacy systems in safety critical systems proves to be very complex. Finally, the Aeronautical Telecommunication Network (ATN), that is an International Civil Aviation Organization (ICAO) undertaken initiative is used as reference example. ATN standards have been discussed based on Internet Protocol Suite, since ATN implementation will be based on TCP/IP infrastructure.

High Performance Computing and Large Scale Simulation

Stoyan Markov

Паралелна метаевристика – предизвикателства,
проблеми и перспективи

Пламенка Боровска

Резюме: В статията са систематизирани и представени метаевристичните алгоритми и тяхното приложение за решаването на недерминистични комбинаторни проблеми. Формулирани са и са анализирани мотивите за използване на паралелната метаевристика за решаването на оптимизационни проблеми като висока степен на диверсификация (разнообразие), при която се ускорява  процеса на търсене посредством едновременно претърсване на множество области от пространството на търсене, и интензификация, при откриване на област с висока прогнозна стойност на оценъчната функция. Особено внимание е отделено на паралелните еволюционни изчисления и паралелното симулирано закаляване, които освен добро мащабиране и ускорение на търсенето осигуряват високо качество на решенията и подобряване на сходимостта на търсенето.

Parallel Metaheuristics – Challenges, Problems and Perspectives

Plamenka Borovska

Abstract: In this paper metaeuristics algorithms have been systematized and presented as well as their application for solving nondeterministic combinatorial problems. The motives of applying parallel metaheuristics for solving optimization problems have been specified and analyzed such as high level of diversification, which gives the opportunity to accelerate the search by concurrently exploring multiple areas of the search space, and intensification, in promising areas with high values of the objective function. Parallel evolutionary computing and parallel simulated annealing are of special interest because of the fact that besides the good scalability and search speedup they provide high quality of solutions and convergence improvement.

Полудуплексен протокол за безжични алармени системи

Георги Попов

Резюме: Основен проблем при безжичните алармени системи е батерийното захранване. Детекторите трябва да функционират надеждно, да имат малка консумация и да работят относително дълго време (около 3-5 години) с комплект алкални батерии. Настоящата статия предлага протокол за безжични алармени системи, с показатели по-добри от пазарните: 30% по-дълъг живот на батериите, по-надеждна комуникация и възможност за дистанционно програмиране на безжичните модули.

A Half Duplex Protocol for Wireless Security Systems

George Popov

Abstract: The cardinal problem at the wireless security systems is limited energy supplied from batteries. The detectors have to function faithfully, to have little consumption and have to work relatively long time (nearly 3-5 years) with a set of alkaline flashlight batteries. The present paper suggests a protocol for wireless security systems with indices better from market: 30% longer battery life, reliable communication and possibility for remote reprogramming of wireless units.

Програмна система за следене на мрежови трафик

Сергей Недев, Георги Стефанов

Резюме:Описаната в статията програмна система за следене на мрежови трафик (снифер) има за цел да извлича и анализира данните, преминаващи през мрежовия интерфейсна даден компютър, както и през неговите COM портове. Информацията за прихванатите пакети се визуализира веднага след получаването им, като е добавена възможност за филтриране на данните по критерии за изпращача, за получателя или тяхната комбинация. Обменяните пакети с информация освен това се записват и в база данни. По този начин се улеснява и ускорява тяхната обработка и анализ. С помощта на разработената програмна система е възможно да се откриват грешки и пропуски в защитните стени, както и да се засичат нарушители на сигурността на дадена система. Сниферът е приложим и при изграждане на топологията на бъдеща мрежа, както и за нейното усъвършенстване. Сниферът също така е от полза при разработването  на друг мрежови софтуер или при изучаване на основните принципи на комуникация между два хоста чрез използване на  ТСР/IP  протокол. Предлаганата програмна система е предназначена за работа с операционната система Линукс.

Programming system for network traffic monitoring

Sergey Nedev, Georgi Stefanov

Abstract:The programming system for network traffic monitoring (sniffer), described in the article, aims at capturing and analyzing the data, passing over network interfaces of a given computer, as well as over its COM ports. The information about the intercepted packets is displayed immediately after they are received. It is also possible to filter the data based on its source, destination or both. Additionally, the exchanged packets with information are entered in the data base.In this way, their processing and analysis are facilitated.  With the help of this programming system, it is possible to find errors and lapses in the firewalls, as well as to track violators of the safety of the system. The sniffercan be used also for the purpose of constructing the topology of the future network and its further improvement.  The sniffer can be of help when elaborating on other network software or exploring the basic principles of communication between two hosts through using TCP/IP protocol. The offered programming system is intended for work with Linux operation system.

Предметна онтология на компютърните мрежи

Боряна Делийска

Резюме: С настъплението на Семантичната мрежа онтологиите от теорeтични изследвания все повече се превръщат в технология и ключов фактор за изграждането на интелигентни приложения. Тeса многократно използваеми бази знания в дадена област, основани на контролиран речник, таксономия и тезаурус за областта.
В статията се разглеждат видовете онтологии и връзките между тях, както и формалното описание на елементите им. Въз основа на известни методи са създадени таксономия и тезаурус на предметна онтология за компютърни мрежи. Онтологията е формализирана на език OWLв средата на редактор Protege.

Domain Ontology of Computer Networks

Boriana Deliiska

Abstract: With the advent of the Semantic Web ontologies from theoretical studies are becoming a technology and key issuefor intelligent applications building. They are reusable knowledge bases in given area, developed on controlled vocabulary, taxonomy and thesaurus in the area.
In the article common classification, relationships and elements of ontologies are given. On the base of certain methods a thesaurus and taxonomy of domain ontology of computer networks are developed. The ontology is presented by OWL language i Protege editor environment.

Плоски и многонишкови програмни модели за решаване на системи линейни уравнения по метода на Якоби

Пламенка Боровска, Милена Лазарова

Резюме: Статията е посветена на проблемите на паралелното изчисляване на системи линейни уравнения по метода на Якоби. Предложени са модели на паралелни изчисления, базирани на плосък програмен модел с обмен на съобщения между процеси в система с разпределена памет и паралелен програмен модел с многонишкова обработка в система с обща памет. Извършено е профилиране на комуникационните транзакции, оценка на ускорението при паралелните изчисления и ефективността на използване на ресурсите на целевата паралелна компютърна система. На базата на експериментални резултати е изследвано мащабирането на паралелната система както по отношение на размера на работния товар, така и по отношение на паралелната машина.

Flat and Multithreaded Programming Models for Solving Linear Systems of Equations by Jacobi Method

Plamenka Borovska, Milena Lazarova

Abstract: The paper investigates the efficiency of parallel computations for solving linear systems of equations using Jacobi method. Parallel computational models are suggested based on the flat parallel programming model with message passing in distributed memory system and parallel programming model of multithreading in shared memory system. Parallel communications profiling is made and performance parameters are evaluated on the basis of experimental results. Scalability of the suggested parallel models is estimated in respect to both the size of parallel workload and the size of parallel system.

A Hardware Dual Watchdog Timer
for Increasing the Reliability of Embedded Systems

George Popov

Abstract: The problem of safety has always played a pivotal role in the development of control systems in such application area as embedded systems.  The watchdog’s principle is frequently used to guarantee safety for these systems. This paper affects a new concept that utilizes two hardware watchdog timers. There are given new formulas about reliability of watchdog controlled embedded systems.

Concept Learning and Classification with Prime Implicants Applied to Numerical Domains

Zekie Shevked, Lyudmil Dakovski

Abstract: This paper investigates in extending an algorithm for learning from examples based on prime implicants. The examined algorithm represents sets of positive and negative training instances as logical functions in sum-of-minterms form. The goal is to find a more compact representation of classification function and use it for further prediction of unknown cases. This is accomplished by an innovatory strategy for logical function minimization. The method can be applied in every domain where observations might be described by attributes with nominal values (valued in a finite set). Here we extend this approach to handle numerical data too (valued in a linear interval).

Development of an Image Processing Software

Baki Koyuncu, Erkan Bostanc?

Abstract: A menu driven general purpose software package was developed to present various image processing tools such as filters and edge detection; image operations such as arithmetic and Boolean operations, Fourier Transform, convolution, correlation and 3D mesh generation. C++ Builder integrated development environment was utilized. All the functions of the IDE were employed to implement a user-friendly menu.

Managing Complexity in User Interface Development

Daniel Tiedge, Georg Paul

Abstract: As a result of altering expectations and demands on the software development process the optimization of this process is a matter of great importance. One of the challenges in this area is the management of complexity and the constant adoption regarding the changes in business and technical domains. The objective of this paper is to discuss these challenges in the area of user interface development. For this reason a formal language for describing interactive applications is presented. This language will be used to manage the complexities by clearly separating the application functionality (business domain) from the user interface specifics (technical domain).

An Evaluation of Structure-Preserving and Query-Biased Summaries in Web Search Tasks

Fatma Canan Pembe, Tunga Gungor

Abstract: Automatic summarization has started to receive increasing attention in recent years due to the increased amount of information available in electronic form. Especially, summarization techniques can be very useful in improving the effectiveness of information retrieval on the World Wide Web. However, currently available major search engines such as Google show only a limited capability for summarization. We believe that text summarization with more sophisticated techniques can significantly improve the search experience of users. As a novel approach, we propose a query-biased summarization system which incorporates the structure of documents into the summaries. The system also makes use of natural language processing techniques in the summarization process. The effectiveness of the proposed system has been tested on a task-based evaluation.

A Comparison Study of OpenMP Loop Scheduling Methods on a Platform with Hyper-Тhreading Technology

Subhi Bahudaila

Abstract: The parallel programming standard OpenMP is efficiently applied on shared memory platform. Load-balancing of the iterations among logical processors in a platform with hyper-threading technology is described in this paper. The paper is aimed at statistical comparisons of the OpenMP loop scheduling methods with different parameters: critical path, number of threads and chunk sizes. Intel® Thread Profiler is used in order to read the utilization percentages of the hyper-threading platform.  The impact of OpenMP loop scheduling methods on overhead, fully utilized critical path, and an optimal thread numbers for both software and hardware threads are estimated.

Parallel-in to Serial-out Adapter Synthesis Using FPGA

Valentin Mollov, Plamen Tanov

Abstract: This paper discusses some aspects of the top-down design and implementation problem of a hardware adapter which has parallel inputs and serial output using FPGA (Field Programmable Gate Arrays). An attention is paid on the overall synthesis process, incl. the formal HDL description, simulation issues, test-bench generation and implementation. We use Spartan-3E device and Xilinx development kit for preparing design. The paper addresses the main principles of design for such type of adapters, which could be very useful for people going to implement their designs over programmable logic devices and to take an advantage from the various design alternatives.