Parallel hisoblash va matematikadan dars berish. Parallel hisoblash texnologiyasi asoslari Paralel hisoblash algoritmlari

a out \u003d a in, b out \u003d b in, c out \u003d c in + a in * b in;

Agar operatsiyani bajarish paytida ba'zi ma'lumotlar olinmagan bo'lsa, unda biz ularni nol bilan aniqlangan deb taxmin qilamiz. Faraz qilaylik, barcha IHlar samolyotda joylashgan bo'lib, ularning har biri oltita qo'shni bilan ulangan. Agar ma'lumotni rasmda ko'rsatilgandek tartiblasangiz, u holda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan matritsasi hisoblab chiqiladi D.

Seriya soat tsikllarida ishlaydi. Har bir soat tsikli uchun barcha ma'lumotlar strelkalar bilan ko'rsatilgan yo'nalish bo'yicha qo'shni tugunlarga o'tkaziladi.

Rasmda ma'lum bir vaqtda sistolik massivning holati ko'rsatilgan. Keyingi tsiklda barcha ma'lumotlar bitta tugun va elementlarni harakatlantiradi a11, b11, c11 chiziqlar kesishgan joyda joylashgan bitta IEda bo'ladi. Shuning uchun, ifoda c11 + a11b11. Xuddi shu soat tsiklida ma'lumotlar a12 va b21 sistolik qatorning tepasida joylashgan PEga yaqinlashing.

Keyingi tsiklda barcha ma'lumotlar yana bitta tugunni strelkalar yo'nalishi bo'yicha harakatlantiradi va yuqori PE da bo'ladi a12 va b21 va quyida joylashgan PEning oldingi harakati natijasi, ya'ni. c11 + a11b11... Shuning uchun, ifoda c11 + a11b11 + a12b21... Bu element d11 matritsalar D.

Jarayonni bosqichma-bosqich ko'rib chiqishni davom ettirib, sistolik qatorning yuqori chegarasiga to'g'ri keladigan pe chiqishlarida, matritsa elementlari vaqti-vaqti bilan uch soatlik tsikldan keyin chiqarilishiga ishonch hosil qilish mumkin. D, bir vaqtning o'zida har bir chiqishida bir xil diagonali elementlar paydo bo'ladi. Taxminan keyin 3n tsikllar butun matritsani hisoblash tugallanadi D... Bunday holda, har bir sistolik hujayraning ish yuki asemptomatik ravishda tengdir 1/3 .

· "Ko'p ko'rsatmalar oqimi - ko'p ma'lumot oqimi" (MIMD - "Bir nechta yo'riqnoma - bir nechta ma'lumotlar")

Kompyuter arxitekturalarining ushbu toifasi, agar eng boy bo'lsa uning muvaffaqiyatli amalga oshirilishining misollarini yodda saqlang. Nosimmetrik parallel hisoblash tizimlari, bir nechta ish stantsiyalari protsessorlar, ish stantsiyalari klasterlari va boshqalar.

Parallel kompyuterlar va superkompyuterlarning ulkan ishlashi ulardan foydalanishning murakkabligi bilan kifoyalanmaydi. Eng oddiy narsalardan boshlaylik. Sizda dastur va 256 protsessorli kompyuterga kirish imkoni mavjud. Siz nimani kutmoqdasiz? Ha, aniq: siz qonuniy ravishda bitta protsessorga qaraganda dasturni 256 marta tezroq ishlashini kutasiz. Ammo, bu, ehtimol, amalga oshmaydi.

Qoida tariqasida parallel dasturning algoritmi - bu parallel va ketma-ketliklarning ketma-ketligi. Dasturning parallel qismi parallel dastur algoritmi tomonidan belgilangan sxemalar bo'yicha ma'lumotlarni tarqatish va ma'lumotlar almashishni o'z ichiga oladi. Dasturning ketma-ket qismi, qoida tariqasida, barcha yoki individual jarayonlarda ma'lumotlarni arifmetik qayta ishlashni aniqlaydi.