Obecnie w wielu obszarach nauki i przemysłu wymagane jest stosowanie wydajnych platform obliczeniowych, np. w kryptografii, do symulacji złożonych modeli, w algorytmach przetwarzania obrazów, poszukiwaniu i sortowaniu danych, w symulacjach fianansowych i badaniach genetycznych.

Często do rozwiązania tych problemów niezbędna jest realizacja algorytmów algebry liniowej na dużych macierzach lub wektorach.

Można je realizować za pomocą wyspecjalizowanych architektur równoległych imlpementowanych w układach FPGA.

Tylko w przypadku tej platformy sprzętowej dostosowuje się architekturę systemu do realizowanego algorytmu, co pozwala na bardziej efektywną organizację obliczeń komputerowych.

Spis treści:

1. Wprowadzenie
1.1. Wybrane platformy sprzętowe stosowane w akceleracji obliczeń
1.2. Analiza budowy wewnętrznej układów FPGA pod kątem możliwości efektywnej realizacji podstawowych operacji arytmetycznych
1.3. Analiza zależności informacyjnych i zbiorów operacji algorytmów algebry liniowej pod kątem realizacji w układach FPGA
1.4. Przegląd znanych architektur równoległych jednostek przetwarzających przeznaczonych do realizacji algorytmów algebry liniowej w układach reprogramowalnych
1.5. Cel opisywanych badań naukowych
1.6. Struktura książki

2. Projektowanie równoległych architektur akceleratorów z wykorzystaniem algorytmów ewolucyjnych i programowania z ograniczeniami
2.1. Nowa koncepcja architektury macierzy procesorowej dostosowana do realizacji w wielokontekstowych układach FPGA
2.2. Projektowanie i analiza architektur nowego typu z wykorzystaniem algorytmów genetycznych i programowania z ograniczeniami
2.3. Projektowanie macierzy procesorowych przeznaczonych do implementacji w klasycznych układach FPGA z wykorzystaniem algorytmu ewolucyjnego
2.4. Projektowanie macierzy procesorowych dla algorytmów algebry liniowej operujących na macierzach pasmowych z wykorzystaniem hybrydowego algorytmu genetycznego
2.5. Podsumowanie proponowanych metod projektowych

3. Projektowanie i optymalizacja potokowych architektur akceleratorów algorytmów algebry liniowej z uwzględnieniem budowy wewnętrznej nowoczesnych układów FPGA
3.1. Charakterystyka arytmetyki ułamkowej
3.2. projektowanie podstawowych bloków operacyjnych działających w arytmetyce ułamkowej
3.3. Projekty akceleratorów wybranych algorytmów algebry liniowej pracujące w arytmetyce ułamkowej

4. Opracowanie podstawowych modułów środowiska programistycznego wspomagającego projektowanie akceleratorów do równoległej realizacji algorytmów algebry liniowej
4.1. Generator bloków operacyjnych pracujących w arytmetyce ułamkowej
4.2. Środowisko JGEN wspomagające projektowanie architektur równoległych akceleratorów przeznaczonych do realizacji wybranych algorytmów algebry liniowej

5. Podsumowanie