Pavel Rusakov

Measuring the Performance of Process Synchronization with the Model-Driven Approach

Concurrent and parallel computing can be used to effectively speed up computations. However, the overall performance gain depends on the way how the concurrency has been introduced to the program. Considering process synchronization as one of the most important aspects in concurrent programming, this paper describes the possibility of application of the model-driven approach in the concept of a software framework for measuring the performance of process synchronization algorithms. Such framework could help determine and analyze the features of specific synchronization techniques in different cases, depending on different input parameters.

Blocking and Non-Blocking Process Synchronization: Analysis of Implementation

Blocking and Non-Blocking Process Synchronization: Analysis of Implementation —In computer programs with multiple processes, inter-process communication is of high importance. One of its main aspects is process synchronization, which can be divided into two classes: blocking and non-blocking. Blocking synchronization is simpler and mostly used; however, non-blocking synchronization allows avoiding some negative effects. In this paper, there is discussed the logic of widespread process synchronization mechanisms and is analyzed the support of these mechanisms in different platforms. Bloķējošā un nebloķējošā procesu sinhronizācija: implementēšanas analīze Mūsdienās laiksakritīgās skaitļošanas izmantošana strauji palielinās. Šāda skaitļošana paredz skaitļošanas uzdevumu sadalīšanu vairākos procesos (vai pavedienos). Datorprogrammās ar vairākiem procesiem starpprocesu komunikācijai ir liela nozīme. Viena no būtiskiem starpprocesu komunikācijas mehānismu klasēm ir procesu sinhronizācijas algoritmi. Piemēram, var runāt par semaforiem, nosacījuma mainīgajiem, satikšanām. Procesu sinhronizācijas algoritmi var tikt iedalīti divās klasēs: bloķējošie un nebloķējošie algoritmi; turklāt, katrai no šīm klasēm ir savas priekšrocības un savi trūkumi. Tā, atšķirībā no bloķējošās sinhronizācijas, nebloķējošās sinhronizācijas algoritmu lietošana garantē to, ka sistēmā nekad neparādīsies strupsaķere — sistēmas progress tiek garantēts katra laika momentā. Daudzās modernajās programmēšanas valodās un programmatūras platformās eksistē daži iebūvēti procesu sinhronizācijas mehānismi. Tādējādi, izvēlētā programmēšanas valoda vai platforma noteiktā mērā ietekmē sinhronizācijas mehānismu (kā arī citu starpprocesu komunikācijas mehānismu) izmantošanu. Viens no šī raksta uzdevumiem ir procesu sinhronizācijas mehānismu klašu analīze un salīdzināšana. Otrs uzdevums ir analizēt procesu sinhronizācijas algoritmu atbalstu dažādās modernajās objektorientētajās programmēšanas valodās (C#, Java, C++u. c.) un aparatūras platformās. Pēdējais attiecas uz nebloķējošās sinhronizācijas algoritmiem. Rakstā arī tiek noraksturotas grafisko procesoru, kas atbalsta universālskaitļošanas tehnologiju GPGPU, iespējas procesu sinhronizācijas kontekstā. Блокирующая и неблокирующая синхронизация процессов: анализ реализации В наши дни стремительно возрастает использование параллельных вычислений.Это подразумевает разделение вычислительного задания на несколько процессов (или потоков). Важную роль в компьютерных программах с несколькими процессами играет коммуникация между соответствующими структурными единицами. Один из основных классов механизмов межпроцессного взаимодействия - алгоритмы синхронизации процессов. Напри-мер, можно говорить о семафорах, условных переменных, рандеву. Алгоритмы синхронизации процессов могут подразделяться на два класса: блоки-рующие и неблокирующие алгоритмы;при этом каждый из этих классов имеет свои преимущества и недостатки. Так, в противоположность блокиру-ющей синхронизации, использование алгоритмов неблокирующей синхронизации обеспечивает отсутствие тупиковых ситуаций - т. е., в любое вре- мя гарантирован прогресс на уровне системы. Во многих современных языках программирования и программных платформах существуют некоторые встроенные механизмы синхронизации процессов.Следовательно, выбранный язык программирования или платформа в некоторой степени влияет на использование механизмов синхронизации (также как и других механизмов межпроцессной коммуникации). Одной из задач данной статьи является анализ и сравнение классов механизмов синхронизации процессов. Другая задача заключается в анализе поддержки алгоритмов синхронизации про-цессов в различных современных объектно-ориентированных языках программирования (С#, Java, C++ и др.) и аппаратных платформах. Последнее относится к неблокирующим алгоритмам синхронизации. В статье также приводится характеристика возможностей графических процессоров, под-держивающих технологию произвольных вычислений GPGPU, в контексте синхронизации процессов.

Comparison of Video Steganography Methods for Watermark Embedding

Abstract The paper focuses on the comparison of video steganography methods for the purpose of digital watermarking in the context of copyright protection. Four embedding methods that use Discrete Cosine and Discrete Wavelet Transforms have been researched and compared based on their embedding efficiency and fidelity. A video steganography program has been developed in the Java programming language with all of the researched methods implemented for experiments. The experiments used 3 video containers with different amounts of movement. The impact of the movement has been addressed in the paper as well as the ways of potential improvement of embedding efficiency using adaptive embedding based on the movement amount. Results of the research have been verified using a survey with 17 participants.

Analysis of RDF Syntaxes for Semantic Web Development

Abstract In this paper authors perform a research on possibilities of RDF (Resource Description Framework) syntaxes usage for information representation in Semantic Web. It is described why pure XML cannot be effectively used for this purpose, and how RDF framework solves this problem. Information is being represented in a form of a directed graph. RDF is only an abstract formal model for information representation and side tools are required in order to write down that information. Such tools are RDF syntaxes – concrete text or binary formats, which prescribe rules for RDF data serialization. Text-based RDF syntaxes can be developed on the existing format basis (XML, JSON) or can be an RDF-specific – designed from scratch to serve the only purpose – to serialize RDF graphs. Authors briefly describe some of the RDF syntaxes (both XML and non-XML) and compare them in order to identify strengths and weaknesses of each version. Serialization and deserialization speed tests using Jena library are made. The results from both analytical and experimental parts of this research are used to develop the recommendations for RDF syntaxes usage and to design a RDF/XML syntax subset, which is intended to simplify the development and raise compatibility of information serialized with this RDF syntax.

Specification of the Framework for Evaluating the Efficiency of Mechanisms for Concurrent Processes

Abstract The goal of this paper is to give a specification of the software framework that evaluates the efficiency of different mechanisms for concurrent processes, notably process synchronization mechanisms. The paper discusses the concept of this framework, the potential users of it and some necessary considerations, including assumptions. Further, it defines general requirements for the framework and presents its desired conceptual design. The conclusions and possible directions for future work end the paper.

Analysis of the Usage of Magnetic Force-directed Approach and Visual Techniques for Interactive Context-based Drawing of Multi-attributed Graphs

Abstract In this article, the authors perform an analysis in order to assess adaptation of magnetic force-directed algorithms for context-based information extraction from multi-attributed graphs during visualization sessions. Theoretic standings behind magnetic force-directed approach are stated together with review on how particular features of respective algorithms in combination with appropriate visual techniques are especially suitable for improved processing and presenting of knowledge that is captured in form of graphs. The complexity of retrieving multi-attributed information within the proposed approach is handled with dedicated tools, such as selective attraction of nodes to MFE (Magnetic Force Emitter) based on search criteria, localization of POI (Point of Interest) regions, graph node anchoring, etc. Implicit compatibility of aforementioned tools with interactive nature of data exploration is distinguished. Description of case study, based on bibliometric network analysis is given, which is followed by the review of existing related works in this field. Conclusions are made and further studies in the field of visualization of multi-attributed graphs are defined.

Universal Stegoconstructor in Context of Intellectual Property Protection

Universal Stegoconstructor in Context of Intellectual Property Protection Information interchange is one of the main processes in our everyday life. This process was simplified due to development of modern technologies, especially computer technologies. But the drawback of such transfer is the simplification of copyrights infringement. Steganography is modern science with old historical roots, its goal is during transmission to hide secret information. This science has some trends; in this case digital steganography is the most actual trend. One of digital steganographys research branches tries to find possible solutions of this problem. As a result of given researches the technologies of watermarks and fingerprints appeared. This paper contains information about the conception of digital steganographys development as protection method of the intellectual property. The basic scope of watermarking is classified, and the problem of selection of appropriate steganographic copyrights methods is designated. Eventually the universal constructor presented in the previous research is extended and adapted to resolve problem mentioned. Universālais stegokonstruktors intelektuālā īpašuma aizsardzības kontekstā Informācijas apmaiņa ir viens no svarīgākiem procesiem cilvēka ikdienas dzīvē. Tā tika pavienkāršota, pateicoties modernu tehnologiju (īpaši informācijas tehnologiju) attīstībai. Bet tādas informācijas pārraides trūkums ir autortiesību pārkāpuma atvieglošana. Steganogrāfija - tā ir moderna zinātne ar garu vēsturi; tās mērķis ir slepenas informācijas pārraides fakta slēpšana. Eksistē šīs zinātnes dažādi virzieni; mūsdienās ciparu steganogrāfija kļūst par visaktuālāko virzienu. Viena no ciparu steganogrāfijas pētīšanas sfērām ir virzīta uz iepriekš minētas problēmas iespējamo risinājumu atrašanu. Tādēļ šo pētījumu rezultātā tika izveidota ūdenszīmju un pirkstu nospiedumu tehnologija. Šis raksts satur informāciju par ciparu steganogrāfijas attīstības koncepciju intelektuālā īpašuma aizsardzības metodes kontekstā. Izanalizēti ūdenszīmju tehnologijas pamati un nodefinēta piemērotas steganogrāfiskās metodes izvēles problēma autortiesību aizsardzībai. Rezultātā universālais stegokonstruktors, kurš tika izstrādāts iepriekšējā autoru izpētē, ir papildināts un adaptēts minētas problēmas risināšanai. Универсальный стегоконструктор в контексте защиты интеллектуальной собственности Обмен информацией является одним из важнейших процессов в ежедневной жизни человека. Этот процесс упростился, благодаря развитию современных технологий, а особенно информационных технологий. Но недостатком подобной передачи информации является упрощение нарушения авторских прав. Стеганография — это современная наука со старыми историческими корнями; её цель — сокрытие факта передачи секретной информации. Существуют разные направления этой науки; в нашем случае цифровая стеганография представляет собой самое актуальное направление. Одна из ветвей исследований цифровой стеганографии занимается поиском возможных решений вышеописанной проблемы. Таким образом, в результате этих исследований и появилась технология водяных знаков вместе с отпечатками пальцев . Данная статья содержит информацию о концепции развития цифровой стеганографий в качестве метода защиты интеллектуальной собственности. Проанализированы основы технологии водяных знаков и определена проблема выбора наиболее подходящего стеганографического метода для защиты авторских прав. В итоге разработанный в прошлом исследовании авторов универсальный стегоконструктор был дополнен и адаптирован для решения упомянутой проблемы.