Огляд проблемно-орієнтованих мов програмування для паралельного аналізу статичних графів

Abstract

Предметом вивчення в статті є проблемно-орієнтовані мови програмування для паралельного аналізу статичних графів. Метою даної статті є огляд підходів до реалізації проблемно-орієнтованих мов програмування на прикладі Green-Marl, OptiGraph, Elixir і Falcon, призначених для аналізу статичних графів. Завдання: показати ефективність використання предметно-орієнтованих мов програмування в аналізі статичних графів, якими можуть оперувати не тільки спеціалісти в області програмування, а й фахівці розробки математичнихмоделей і алгоритмів аналізу даних, зокрема із застосуванням теорії графів; розглянути існуючі DSL для аналізу статичних графів із застосуванням паралельних і розподілених обчислень; відзначити існуючі предметно-орієнтовані мови для побудови алгоритмів обходів графа; порівняти DSL з точки зору виразності паралелізму і застосовності для генерації високоефек-тивних паралельних програм для суперкомп'ютерів і кластерних систем у вигляді зведеної таблиці з основними властивостями мов і їх компіляторів. Використовуваним методом є: проведення порівняльного аналізу предметно-орієнтованих мов програмування. Отримані такі результати: виявлено рівень ефективності використання предметно-орієнтованих мов програмування в аналізі статичних графів; розглянуто існуючі DSL; проведено порівняльний аналіз DSL. Висновки. В статті були розглянуті чотири проблемно-орієнтованих мови програмування, призначених для розробки і реалізації алгоритмів аналізу статичних графів.

The subjectof study in the article are problem-oriented programming languages for parallel analysis of static graphs. The purposeof this article is to review the approaches to the implementation of problem-oriented programming languages on the example of Green-Marl, OptiGraph, Elixir and Falcon, intended for the analysis of static graphs. Task: to show the effectiveness of using domain-specific programming languages in the analysis of static graphs that can be operated not only by specialists in the field of programming, but also by specialists in the development of mathematical models and data analysis algorithms, in particular, using graph theory; consider existing DSL for analyzing static graphs using parallel and distributed computing; compare existing domain-specific languages for building graph traversal algorithms; compare DSL in terms of expressiveness of parallelism and applicability for generating high-performance parallel programs for supercomputers and cluster systems in the form of a pivot table with basic properties as their compilers. The method used is: conducting a comparative analysis of domain-specific programming languages. The following resultswere obtained: the level of efficiency of using domain-specific programming languages in the analysis of static graphs was revealed; reviewed existing DSL; A comparative analysis of DSL. Findings. The article reviewed four problem-oriented programming languages designed to develop and implement algorithms for analyzing static graphs.