Программная система ПараЛаб для изучения и исследования методов параллельных вычислений - Лекция

15. Программная система ПАРАЛАБ для изучения и исследования методов параллельных вычислений............................................................................................................................................ 2Умножение матрицы на вектор при блочном разделении данных....................................12 15.3.3. Матричное умножение...................................................................................................12 15.3.3.1. Ленточный алгоритм..............................................................................................................13 15.3.3.2. Программная система Параллельная Лаборатория (сокращенное наименование ПАРАЛАБ) обеспечивает возможность проведения вычислительных экспериментов с целью изучения и исследования параллельных алгоритмов решения сложных вычислительных задач. Система может быть использована для организации лабораторного практикума по различным учебным курсам в области параллельного программирования, в рамках которого обеспечивается возможность Кроме режима имитации, в системе ПАРАЛАБ может быть обеспечен удаленный доступ к многопроцессорной вычислительной системе для выполнения экспериментов в режиме "настоящих" параллельных вычислений для сопоставления результатов имитации и реальных расчетов. Широкий набор имеющихся средств визуализации процесса выполнения эксперимента и анализа полученных результатов позволяет изучить эффективность использования тех или иных алгоритмов на разных вычислительных системах, сделать выводы о масштабируемости алгоритмов и определить возможное ускорение процесса параллельных вычислений.При выполнении серии экспериментов, требующих длительных вычислений, в системе имеется возможность их проведения в автоматическом режиме с запоминанием результатов для организации последующего анализа полученных данных, • накапливать и анализировать результаты выполненных экспериментов; по запомненным результатам в системе имеется возможность построения графиков, характеризующих параллельные вычисления зависимостей (времени решения, ускорения, эффективности) от параметров задачи и вычислительной системы. • выберите строку first.prl в списке имен файлов и нажмите кнопку Открыть; • выберите пункт меню Выполнение и выполните команду В активном окне. Рядом с каждым процессором изображены те данные, которые он обрабатывает в каждый момент выполнения алгоритма (для ленточного алгоритма умножения матриц - это несколько последовательных строк матрицы А и несколько последовательных столбцов матрицы В). • гиперкуб (hypercube) - данная топология представляет частный случай структуры N-мерной решетки, когда по каждой размерности сетки имеется только два процессора (т.е. гиперкуб содержит 2N процессоров при размерности N); данный вариант организации сети передачи данных достаточно широко распространен в практике и характеризуется следующим рядом отличительных признаков: - два процессора имеют соединение, если двоичное представление их номеров имеет только одну различающуюся позицию, - в N-мерном гиперкубе каждый процессор связан ровно с N соседями, - N-мерный гиперкуб может быть разделен на два (N-1)-мерных гиперкуба (всего возможно N различных таких разбиений), - кратчайший путь между двумя любыми процессорами имеет длину, совпадающую с количеством различающихся битовых значений в номерах процессоров (данная величина известна как расстояние Хэмминга). Для выбора задачи из числа реализованных в системе выберите пункт меню Задача и выделите левой клавишей мыши одну из строк: Сортировка, Умножение матрицы на вектор, Матричное умножение, Решение СЛУ, Обработка графов.