A hydra rendszer 'implementálása pdp 11/40 számítógépre és alkalmazása kozmikus sugárzási adatok kiértékelésére

Abstract

A dolgozat témája adatfeldolgozás, közelebbről kozmikus sugárzási adatok feldolgozása.

A bevezető célja az űrkutatási adatfeldolgozás jelenlegi helyzetének és problémáinak vázolása, valamint a dolgozat felépítésének ismertetése.

Adatkiértékelésnél két alapvető gondot az adatok strukturálása és mennyisége jelent.

Az űrkutatási kísérletekben nyert adatok szerkezete nem mondható túl bonyolultnak más, hasonló volumenű kísérletek adatstruktúráihoz viszonyítva. A feldolgozást elsősorban az adatok nagy száma és a sok, különböző helyen történő kiértékelés teszi nehézzé.

Egy mai mesterséges hold átlagosan napi 10 millió bit információt szolgáltat, teljes működése alatt kb. 3 milliárd bitnyit. Ezt a hatalmas adattömeget a Szovjetunióban fellőtt műholdak esetében a szocialista országok 1965 óta az INTERKOZMOSZ űrkutatási együttműködés keretében közösen dolgozzák fel.

A részvevő intézmények számitógépes felszereltsége, software-ellátottsága teljesen heterogén.

Az irányitó intézmények a SZUTA /Szovjet Tudományos Akadémia/ Űrkutatási Intézete és az MGU /Moszkvai Állami Egyetem/ Magfizikai Intézete, két 256 К-s ESz-1040 géppel. A többi részvevő szovjet intézetben általában nincs számitógép.

További együttműködők: az Ondrejovi Csillagászati Intézet /Csehszlovákia/ egy ESz-1040, a Szlovák Tudományos Akadémia Kisérleti Fizikai Intézete, Kassán, egy MINSZK-22 és egy TESLA, a Varsói Számitástechnikai Intézet IBM 370/154, a Berlini Elektronikai Intézet BESZM-4, és a Központi Fizikai Kutató Intézet, Budapesten egy ESz-1040 és egy PDP 11/40 tipusu géppel.

Az egységes adathordozók, egységes operációs rendszer, ill. egységes modern magasszintü számitógépes nyelv hiánya jelenti az alapvető nehézséget a feldolgozási munkák összehangolásában.

Az INTÉRKÖZMOSZ együttműködésben eddig nem születtek egységes adatfeldolgozási elvek és megfelelő uniformizált software megoldások; mindenütt közvetlenül a meglévő operációs rendszerre és magasszintü nyelvre - általában FORTRAN támaszkodnak. Ez a program- és adatcserét, közös fejlesztést nagyon megnehezíti /gyakorlatilag nincs is, az adatok szétosztásától eltekintve/.

Nyugati intézetekkel nincs munkakapcsolatunk űrkutatási vonalon, csak a kész fizikai eredmények cseréje folyik. Részeredményeikről, igy többek között az adatfeldolgozás technikájáról nem értesülünk.

A Központi Fizikai Kutató Intézet Kozmikus Sugárzási Osztályán folyó tevékenységnek jelentős részét képezi az INTERKOZMOSZ együttműködésben való részvétel, az 1970-es évek elejétől.

Ez az INTERK0ZM0SZ-3 és -5 nevű mesterséges holdakkal kezdődött, amelyek a Föld sugárzási övezeteinek vizsgálatát végezték, és amelyek adatfeldolgozási eredményeinek alapján 1974-től már a kísérletek komolyabb fizikai kiértékelésében is részt vállalhatnak a KFKI kozmikus sugárzással foglalkozó kutatói. Ezután sorban a PR0GN0Z-4, PR0GN0Z-5, PROGNOZ-6, PR0GN0Z-7, VENERA-9 és VENERA-10 következett.

A VENERA holdak köztudottan a Vénusz felderítését szolgálták. A PROGNOZ sorozat tagjaival a bolygóközi tér szerke-zetét és a magnetoszférikus plazma tulajdonságait kutatják. Az 1970-77 között eltelt időszakban a KFKI kutatói jelentős nemzetközi elismerést szereztek, többek között a Vénusz-napszél kölcsönhatás, a korotáló bolygóközi lökéshullám, a Vénusz éjszakai ionoszférájának és a szoláris kozmikus sugárzás koronális terjedésének vizsgálatában elért eredményeikkel. Ennek köszönhetően egyre több értékes kísérleti adatot kapunk a további kutatásokhoz, ami mind több és bonyolultabb számítástechnikai feladatot is jelent.

A legközelebbi cél egy komplex, portábilis adatfeldolgozó rendszer megvalósitása, amely mind az adatok, mind pedig a programok áttekinthető strukturálását, hatékony kezelését lehetővé teszi, és amely elsősorban a PROGNOZ tipusu mesterséges holdak adatainak kiértékelését végzi.

Abstract (AI English translation)

Information popover about translation disclaimer

The topic of the thesis is data processing, more specifically cosmic radiation data processing.

The purpose of the introduction is to outline the current situation and problems of space research data processing, as well as to describe the structure of the thesis.

Two fundamental problems in data evaluation are the structuring and quantity of the data.

The structure of the data obtained in space research experiments cannot be said to be too complicated compared to the data structures of other experiments of a similar volume. The processing is primarily made difficult by the large amount of data and the evaluation in many different places.

A modern artificial moon provides an average of 10 million bits of information per day, during its entire operation approx. 3 billion bits. In the case of satellites launched in the Soviet Union, socialist countries have been jointly processing this huge mass of data since 1965 within the framework of the INTERKOZMOSZ space research cooperation.

The computer equipment and software provision of the participating institutions is completely heterogeneous.

The leading institutions are the Space Research Institute of SZUTA /Soviet Academy of Sciences/ and the Institute of Nuclear Physics of MGU /Moscow State University/ with two 256 К ESz-1040 machines. The other participating Soviet institutes generally do not have computers.

Other collaborators: the Ondrejov Institute of Astronomy /Czechoslovakia/ an ESz-1040, the Experimental Physics Institute of the Slovak Academy of Sciences, Kassán, a MINSZK-22 and a TESLA, the Warsaw Institute of Computing IBM 370/154, the Berlin Institute of Electronics BESZM-4, and the Central Physical Research Institute in Budapest with an ESz-1040 and a PDP 11/40 type machine.

The uniform data carriers, uniform operating system, or the lack of a unified modern high-level computer language represents the fundamental difficulty in coordinating processing work.

In the INTÉRKÖZMOSZ cooperation, uniform data processing principles and appropriate standardized software solutions have not yet been created; they rely everywhere directly on the existing operating system and high-level language - usually FORTRAN. This makes program and data exchange and joint development very difficult /practically non-existent, apart from the distribution of data/.

We do not have a working relationship with Western institutes in the field of space research, only the exchange of finished physical results is taking place. We are not informed about their partial results, including data processing techniques.

A significant part of the activities at the Cosmic Radiation Department of the Central Physical Research Institute has been participation in the INTERKOZMOSZ collaboration since the beginning of the 1970s.

This began with the artificial moons called INTERK0ZM0SZ-3 and -5, which investigated the Earth's radiation zones, and based on the data processing results of which, from 1974, KFKI cosmic radiation researchers could participate in the more serious physical evaluation of the experiments. Then followed in order PR0GN0Z-4, PR0GN0Z-5, PROGNOZ-6, PR0GN0Z-7, VENERA-9 and VENERA-10.

The VENERA moons were known to be used to explore Venus. With the members of the PROGNOZ series, they research the structure of interplanetary space and the properties of magnetospheric plasma. In the period between 1970-77, KFKI researchers gained significant international recognition, among other things, with their results in the study of the Venus-solar wind interaction, the corotating interplanetary shock wave, the night ionosphere of Venus and the coronal propagation of solar cosmic rays. Thanks to this, we get more and more valuable experimental data for further research, which also means more and more complicated computing tasks.

The nearest goal is the realization of a complex, portable data processing system, which enables transparent structuring and efficient management of both data and programs, and which primarily evaluates the data of artificial moons of the PROGNOZ type.