Mikhail Kurnosov

Mikhail Kurnosov

Professor, Research Scientist

SibSUTIS

ISB SB RAS

I am a Professor in the Computer Systems Department at the Siberian State University of Telecommunications and Information Sciences, Novosibirsk, Russia.

I am also a Senior Research Scientist in Computer Systems Lab at the Rzhanov Institute of Semiconductor Physics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences.

Research interests include: message-passing in HPC systems, collective communication algorithms (MPI), multithreading, scalable synchronization, algorithms and software optimization.

Interests

  • High-Performance Parallel and Distributed Computing
  • Parallel Programming Tools
  • Algorithms and Software Optimization

Education

  • Professor, 2020

    Siberian State University of Telecommunications and Information Sciences

  • Doctor of Science, 2016

    Siberian State University of Telecommunications and Information Sciences

  • Candidate of Science (PhD), 2008

    Siberian State University of Telecommunications and Information Sciences

  • Diploma in Mathematics, 2005

    Gorno-Altaysk State University

Posts

4 Apr 2023 // Разбиение циклов на блоки

Разбиение циклов на блоки (loop tiling, loop blocking) – это разбиение пространства итераций вложенных циклов на блоки меньших размеров с целью повышение эффективности использования кеш-памяти процессора.

6 Feb 2023 // Слияние циклов

Слияние циклов (loop fusion, loop jamming) – это объединение двух смежных циклов в один с целью повышения временной локальности обращений к общим массивам и устранения накладных расходов на поддержание второго цикла.

22 Jan 2023 // Перестановка циклов

Перестановка циклов (loop interchange) – это одна из простейших техник оптимизации доступа к данным в кеш-памяти процессорного ядра, направленная на улучшение временной локальности кода (temporal locality).

Publications

Монографии и книги (Books, Book Chapters)

Учебные издания (Textbooks, Tutorials)

  • Курносов М.Г., Перышкова Е.Н. Основы организация функционирования высокопроизводительных вычислительных систем (практикум). – Новосибирск: Автограф, 2022. – 60 с. ISBN 978-5-907221-33-8.
  • Курносов М.Г. Введение в методы машинной обработки данных (учебное пособие). – Новосибирск: Автограф, 2020. – 227 с. ISBN 978-5-907221-06-2.
  • Курносов М.Г., Берлизов Д.М. Анализ и организация функционирования вычислительных систем (практикум). – Новосибирск: Автограф, 2020. – 54 с. ISBN 978-5-907221-23-9.
  • Курносов М.Г., Берлизов Д.М. Алгоритмы и структуры обработки информации (учебное пособие). – Новосибирск: Параллель, 2019. – 211 с. ISBN 978-5-98901-230-5.
  • Курносов М.Г. Введение в структуры и алгоритмы обработки данных (учебное пособие). - Новосибирск: Автограф, 2015. - 179 с. (ISBN 978-5-9906983-4-5).
  • Курносов М.Г., Пазников А.А. Основы теории функционирования распределенных вычислительных систем (практикум). - Новосибирск: Автограф, 2015. - 52 с. (ISBN 978-5-9906983-5-2).
  • Romanuta A., Kurnosov M. Shared Memory-based Algorithms for MPI Irregular Collective Operations // IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), 2022.
  • Романюта А.А., Курносов М.Г. Алгоритмы нерегулярных коллективных операций стандарта MPI для систем с разделяемой памятью // Вестник СибГУТИ. — N3 — 2022. – С.38-47. DOI: 10.55648/1998-6920-2022-16-3-38-47.
  • Курносов М.Г. Иерархический алгоритм барьерной синхронизации для многопроцессорных систем с общей памятью // Вестник СибГТУИ. – Т.16, N2(58). – 2022. – С. 3-11. DOI: 10.55648/1998-6920-2022-16-2-3-11.
  • Kurnosov M., Tokmasheva E. Optimizing Barrier Algorithms on Asymmetric Subsystems of NUMA Machines // Proc. of the IEEE USBEREIT-2021, 13-14 May, 2021, 5 p.
  • Курносов М.Г. Токмашева Е.И. Оптимизация барьерной синхронизации на асимметричных NUMA-подсистемах процессорных ядер // Вестник СибГУТИ. – 2021. – N1. – C. 36-49.
  • Kurnosov M., Tokmasheva E. Shared Memory based MPI Broadcast Algorithms for NUMA Systems // Proc. of 6th Russian Supercomputing Days (RuSCDays-2020). – Springer CCIS, Vol. 1331. – pp. 473-485. DOI 10.1007/978-3-030-64616-5_41.
  • Peryshkova E., Kurnosov M. Analysis of All-to-all Collective Operations on Hierarchical Computer Clusters // Proc. of Int. Multi-Conf. on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon), Vladivostok, 2020, pp.1-5.
  • Курносов М.Г., Токмашева Е.И. Алгоритм широковещательной передачи стандарта MPI на базе разделяемой памяти многопроцессорных NUMA-узлов // Вестник СибГУТИ. – 2020. – № 1. – C. 42-59.
  • Kurnosov M., Berlizov D., Tkacheva T., Tokmasheva E. Analysis and Optimization of Pipelined Broadcast Algorithms on Gigabit Ethernet and InfiniBand Networks // Proc. of the 15th International Asian School-Seminar Optimization Problems of Complex Systems (OPCS), 2019. – pp. 86-91. ISBN 978-1-7281-2986-0.
  • Курносов М.Г. Анализ и оптимизация конвейерных алгоритмов широковещательной передачи стандарта MPI // Вестник СибГУТИ. – 2019. – № 2. – C. 43-56.
  • Kurnosov M. Analysis and Optimization of MPI Collective Operations // 5th Int. Professor’s Day on ICT Algorithm Design (ICTAD-2018), Moscow, November 28-29, 2018.
  • Moldovanova O., Kurnosov M., Melnikov A. Energy Efficiency and Performance of Auto-Vectorized Loops on Intel Xeon Processors // Proc. of 3rd Russian-Pacific conference on Computer Technology and Applications. IEEE Xplore. – 2018. – P. 1-6.
  • Anenkov A., Paznikov A., Kurnosov M. Algorithms for access localization to objects of scalable concurrent pools based on diffracting trees in multicore computer systems // Proc. of Int. scientific-technical conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2018), 2018. – Vol. 1, Part 2. – P. 374-380.
  • Kramarenko K., Moldovanova O., Kurnosov M. Application of deep learning for decoding syndrome of the distributed computer systems // Proc. of Int. scientific-technical conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2018), 2018. – Vol. 1, Part 2. – P. 457-460.
  • Peryshkova E., Kurnosov M. Experimental Study of Network Contention Effects on All-to-All Operation // Proc. of the 14th International Scientific-Technical Conference Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2018), 2018. – Vol. 6 – P. 506-510.
  • Moldovanova O., Kurnosov M. Automatic SIMD Vectorization of Loops: Issues, Energy Efficiency and Performance on Intel Processors // Supercomputing. RuSCDays 2017 (Revised Selected Papers). Communications in Computer and Information Science (CCIS), Springer. 2017. – Vol. 793. – pp. 388 399. ISBN 978-3-319-71255-0, DOI 10.1007/978-3-319-71255-0_31.
  • Paznikov A., Kurnosov M., Kupriyanov M. Algorithms of Collective Operations for Distributed Arrays in Partitioned Global Address Space // 2017 IEEE II International Conference on Control in Technical Systems (CTS), Saint Petersburg, Russia, 2017, pp. 5-8. DOI: 10.1109/CTSYS.2017.8109473. ISBN: 978-1-5386-0778-7.
  • Moldovanova O., Kurnosov M. Auto-Vectorization of Loops on Intel 64 and Intel Xeon Phi: Analysis and Evaluation // Proc. of the 14th International Conference on Parallel Computing Technologies (PaCT-2017), 2017. – Springer LNCS 10421. – P. 143-150.
  • Кулагин И.И., Курносов М.Г. Оптимизация обнаружения конфликтов в параллельных программах с транзакционной памятью // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. – 2016. – Т. 5, № 4. – С. 46-60.
  • Kurnosov M. Dynamic Mapping of All-to-All Collective Operations into Hierarchical Computer Clusters // Proc. of Int. scientific-technical conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2016), 2016. – Vol. 1, Part 2. – 475-478. ISBN 978-1-5090-4068-1 (Scopus).
  • Курносов М.Г. Анализ масштабируемости алгоритмов коллективных обменов на распределенных вычислительных системах // Материалы 4-й Всероссийской научно-технической конференции «Суперкомпьютерные технологии» (СКТ-2016), 2016. – Т. 2. – С. 48-52 (грамота за лучший доклад, представленный молодыми учеными).
  • Кулагин И.И., Курносов М.Г. О спекулятивном выполнении критических секций на вычислительных системах с общей памятью // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Суперкомпьютерные технологии» (СКТ-2016), 2016. – Т. 1. – С. 170-174.
  • Курносов М.Г. Анализ и оптимизация алгоритма параллельных цепочек для реализации корневой редукции на распределенных вычислительных системах // Вычислительные методы и программирование, 2016. – Т. 17. – С. 318-328.
  • Kulagin I., Kurnosov M. Optimization of conflict detection in parallel programs with transactional memory // Proc. of 10th Annual International Scientific Conference on Parallel Computing Technologies (PCT-2016). – pp. 582-594.
  • Кулагин И.И., Курносов М.Г. Оптимизация обнаружения конфликтов в параллельных программах с транзакционной памятью // Труды международной научной конференции “Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ-2016)”, 2016.
  • Кулагин И.И., Курносов М.Г. Инструментация и оптимизация выполнения транзакционных секций многопоточных программ // Труды Института системного программирования РАН Том 27. Выпуск 6. 2015 г. – С. 135-150.
  • Kulagin I., Paznikov A., Kurnosov M. Heuristic Algorithms for Optimizing Array Operations in Parallel PGAS-programs // Proc. of 13th International Conference “Parallel Computing Technologies” (PaCT-2015), 2015. – Lecture Notes in Computer Science (LNCS), Vol. 9251 – pp. 405–409.
  • Поляков А.Ю., Молдованова О.В., Пазников А.А., Курносов М.Г., Мамойленко С.Н., Ефимов А.В. Алгоритмы отказоустойчивого управления ресурсами пространственно-распределённых вычислительных систем // Вестник СибГУТИ. – №4. – 2014. – С. 9-27.
  • Кулагин И.И., Пазников А.А., Курносов М.Г. Эвристические алгоритмы оптимизации информационных обменов в параллельных PGAS-программах // Вестник СибГУТИ. – №3. – 2014. – С. 52-66.
  • Кулагин И.И., Пазников А.А., Курносов М.Г. Оптимизация информационных обменов в параллельных PGAS-программах // Материалы 3-й Всероссийской научно-технической конференции “Суперкомпьютерные технологии” (СКТ-2014), 2014. – Т.1 – С. 158-162.
  • Pavskii K.V., Kurnosov M.G., Polyakov A. Yu. Optimization tools of parallel simulation of nanostructures with quantum dots // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2014. Vol. 50, Issue 3. – pp. 260-265.
  • Kurnosov M., Paznikov A. Efficiency Analysis of Decentralized Grid Scheduling with Job Migration and Replication // 7th International ACM Conference on Ubiquitous Information Management and Communication (ICUIMC-2013), Malaysia, 2013. – 7 p.
  • Курносов М.Г. MPIPerf: пакет оценки эффективности коммуникационных функций библиотек стандарта MPI // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2012. – 5(2). – С. 385-391.
  • Курносов М.Г. Алгоритмы трансляционно-циклических информационных обменов в иерархических распределенных вычислительных системах // Вестник компьютерных и информационных технологий. – 2011. – № 5. – С. 27-34.
  • Хорошевский В.Г., Курносов М.Г., Мамойленко С.Н. Пространственно-распределенная мультикластерная вычислительная система: архитектура и программное обеспечение // Вестник ТГУ. Управление, вычислительная техника и информатика. – 2011. – № 1(14). – С. 79-84.
  • Курносов М.Г., Пазников А.А. Инструментарий децентрализованного обслуживания потоков параллельных MPI-задач в пространственно-распределенных мультикластерных вычислительных системах // Вестник ТГУ. Управление, вычислительная техника и информатика. – 2011. – №3(16). – С. 78-85.
  • Khoroshevsky V., Kurnosov M. Mapping Parallel Programs into Hierarchical Distributed Computer Systems // Proceedings of 4th International Conference “Software and Data Technologies (ICSOFT 2009)”. - Sofia: INSTICC, 2009. - Vol. 2. - P. 123-128.
  • Хорошевский В.Г., Курносов М.Г. Моделирование алгоритмов вложения параллельных программ в структуры распределенных вычислительных систем // Труды Международной научной конференции “Моделирование-2008” (Simulation-2008). – Киев: ИПМЭ им. Г.Е. Пухова, 2008. – Т. 2. – С. 435-440.
  • Khoroshevsky V.G., Kurnosov M.G. Algorithms for Assigning Parallel Program Branches to Computer System Processor Cores // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2008. – Vol. 44, № 2. – P. 135-143.
  • Khoroshevsky V.G., Mamoilenko S.N., Kurnosov M.G., Medvedeva N.A. Space-distributed multi-cluster computer system for training in parallel computational technologies // Proceedings of 7th International Siberian Workshop and Tutorial (EDM-2006). – Erlagol: IEEE Press, 2006. – P. 218-219.
  • Курносов М.Г. Опыт построения кластерных вычислительных систем с удаленной загрузкой узлов // Материалы пятого Международного научно-практического семинара “Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах”. – Нижний Новгород : ННГУ, 2005. – С. 149-154.
  • Курносов М.Г., Тимощук Р.А., Петькин Р.А. Объектно-ориентированный конструктор исполнителей // Материалы 38 Международной научной студенческой конференции “Студент и научно-технический прогресс”. – Новосибирск : НГУ, 2000. – С. 92-93.