Метод та програмне забезпечення оптимізації вебінтерфейсу користувача на основі WebAssembly
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Сучасні вебзастосунки дедалі частішевиступають платформами для виконання складних обчислювальнихзавдань, що вимагає від них високої продуктивності та ефективності.Традиційні засоби реалізації, зокрема мова JavaScript, мають обмеженняушвидкодії, що стає критичним у випадках ресурсомісткихобчислень.Технологія WebAssembly відкриває нові можливості для прискорення виконання коду в браузері, забезпечуючи рівень продуктивності, близькийдо нативного. Однак використання WebAssembly потребує відповідноїметодології для прийняття рішень щодо доцільності компіляції тавиконання коду у цьому форматі. У зв'язку з цим розробленняметодутапрограмного забезпечення, що дозволяють автоматизувати процесвиборуоптимального середовища виконання й максимально продуктивновикористовувати можливості WebAssembly у вебзастосунках, єактуальною та важливою задачею для підвищення загальноїпродуктивності сучасних вебтехнологій. Об’єктом дослідження є процес розроблення висопродуктивнихвебзастосунків на основі WebAssembly. Предметом дослідження є методи та програмні засобирозробленнявисопродуктивних вебзастосунків на основі WebAssembly. Мета дослідження: розробка способу та програмного забезпеченняна основі WebAssembly для підвищення продуктивності окремихчисельних функцій у вебзастосунку. Методи дослідження. У роботі використовуються методианалізутасинтезу, експерименту, спостереження, вимірювання та порівняння. Наукова новизна роботи полягає у наступному: упершезапропоновано метод автоматизованого вибору цільового середовищавиконання для чисельних функцій на основі аналізу C-коду, щоґрунтується на поєднанні статичного аналізу AST та емпіричного
тестування, який дозволяє компілювати функції у JavaScript абоWebAssembly залежно від продуктивності, та забезпечує приріст швидкодіїна 30-40 % у функціях з високими обчислювальними навантаженнями. Практична цінність отриманих результатів роботи полягаєвтому,що запропонований метод може бути безпосередньо впровадженийуреальні проєкти веброзробки, де є потреба в обробці ресурсомісткихобчислень зі збільшенням продуктивності. Апробація роботи. Основні положення та результатироботибулипредставлені та обговорювались на XVII науковій конференціїмагістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг»–ПМК-2024 (Київ, 20- 22 листопада 2024 р.) та опубліковані у збірникутездоповідей (С. 164-169). Окрім того, підготовлено та опубліковано науковустаттюуфаховому журналі: Люшенко Л.А., Солуян О.А Дослідження можливостейвикористання WebAssembly для розробки високопродуктивногокодуувебдодатках // Системні технології Том 3 №158(2025),https://journals.nmetau.edu.ua/index.php/st/article/view/2026. ISSN2707-7977Online.Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складаєтьсязвступу, чотирьох розділів, висновків та додатків. У вступі надано загальну характеристику роботи, виконанооцінкусучасного стану проблеми створення високопродуктивних вебзастосунків,обґрунтовано актуальність використання WebAssembly якзасобупідвищення продуктивності, сформульовано мету та задачі дослідження,визначено наукову новизну отриманих результатів і практичнуцінністьроботи, а також наведено відомості про апробацію результатів. У першому розділі детально розглянуто предметнуобласть,проведено аналіз сучасних підходів до оптимізації вебзастосунків,виявлено їхні переваги та недоліки, що дало змогу сформулюватинауковузадачу дослідження.
Другий розділ присвячено детальному обґрунтуваннютаописузапропонованого способу автоматизованого вибору цільової платформи(WebAssembly або JavaScript) для виконання функцій. Виконаноаналізкритеріїв доцільності використання WebAssembly, описаноідеютаметодологію розробленого способу. У третьому розділі представлено проєктування та реалізаціюпрограмного забезпечення, що втілює запропонований спосіб. Визначенофункціональні та нефункціональні вимоги, обґрунтовановибірінструментів розроблення, спроєктовано архітектуру та реалізованокомпоненти програмного продукту. Четвертий розділ присвячено оцінці ефективності розробленогоспособу та програмного забезпечення. Проведено експериментальнідослідження, у яких проаналізовано продуктивність виконанняфункційуWebAssembly та JavaScript, а також зроблено висновки щододоцільностізастосування кожного підходу. У висновках наводиться короткий підсумок роботи. У додатках наведено копії ілюстративних матеріалівтакодуствореного програмного забезпечення. Робота виконана на 170 аркушах, містить 3 додатки та посиланнянасписок використаних літературних джерел з 39 найменувань. Уроботінаведено 11 рисунків та 9 таблиць. Ключові слова: WebAssembly, JavaScript, вебзастосунки,продуктивність, чисельні обчислення, підвищення швидкодії.
Опис
Ключові слова
інженерія програмного забезпечення, WebAssembly, JavaScript, вебзастосунки, продуктивність, чисельні обчислення, підвищення швидкодії
Бібліографічний опис
Солуян, О. А. Метод та програмне забезпечення оптимізації вебінтерфейсу користувача на основі WebAssembly : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Солуян Олександр Анатолійович. – Київ, 2025. – 170 с.