Монография посвящена методам, алгоритмам и программным структурам повышения производительности вычислений гетерогенных компьютерных систем обработки данных. Исследуются вопросы оценки времени выполнения алгоритмов, вопросы разработки алгоритмов декомпозиции задач на этапы, исследуются вопросы кэширования данных и принятия решений о переносе вычислений на графический процессор. Рассматривается метод проектирования программного обеспечения гетерогенных компьютерных систем. Приводятся результаты экспериментальных исследований и методы тестирования разработанного программного обеспечения. .Монография предназначена для инженеров и аспирантов, специализирующихся в области проектирования вычислительных систем и разработки программных структур параллельных и распределенных вычислений, а также для студентов соответствующих специальностей. .Текст печатается в авторской редакции.