Паралельні структури обчислювальних систем Виконав: Студент групи ітір-19-1

Ім'я файлу: Попов. ІТІР-19-1. ПтРІС. Презентація.Паралельні структури обчисл
Розширення: pptx
Розмір: 2231кб.
Дата: 01.05.2023
скачати
Пов'язані файли:
метод рек.pdf
Датчики Холла, принцип дії та застосування_Микитченко Дмитро_ЕП-
Ксьонов. ІТІР-19-1. ПтРІС. Реферат.docx

Паралельні структури обчислювальних систем

Виконав: Студент групи ІТІР-19-1

Попов Станіслав

Вступ

Під терміном паралельні обчислення розуміють сукупність питань, що відноситься до створення ресурсів паралелізму в процесах вирішення задачі з метою досягнення більшої ефективності використання обчислювальної техніки.

Направлений на збільшення ефективності роботи комп’ютерної системи. Удосконалення комп’ютерів призводить до збільшення їх продуктивності, тобто до збільшення можливості виконання більшої кількості операцій за 1 часу.

Якщо хоча б один елемент команди є вектором, то команда називається векторною. Тоді кількість операцій визначається: L+n-1+, де  - час ініціалізації вектора. Векторні операції ефективні тоді, коли n>>, в протилежному випадку вектори перетворюються в скаляри, тобто, оскільки ні , ні L не залежать від n, то із збільшенням довжини вхідних векторів, ефективність конвеєрної обробки зростає.

Процес розподілу обчислень на менші частини, деякі або всі з яких можуть бути виконані паралельно, називається декомпозицією.

Задачі – це визначені програмістом модулі обчислень, на які поділяється основне завдання за допомогою декомпозиції. Задачі можуть мати довільний розмір, але, визначені один раз, вони розцінюються як неподільні.

Частіше за все декомпозиція розбиває завдання на множину взаємозалежних задач. Абстракція, яка відображає зв’язок між задачами і власний порядок їх виконання називається ГЗЗ. ГЗЗ – це направлений, ациклічний граф, вузли якого є виконуваними задачами, а дуги вказують на залежність між ними. Якщо задачі є незалежними, то ГЗЗ буде незв’язаним. Число і розмір задач визначає ступінь деталізації.

Мінімальне число пристроїв системи, при якому може бути досягнуто максимально можливе прискорення, рівне ширині алгоритму.

Припустимо, що з яких-небудь причин n операцій з N ми вимушені виконувати послідовно. Причини можуть бути різними.

Наприклад, операції можуть бути послідовно зв'язані інформаційно. І тоді без зміни алгоритму їх не можна реалізувати інакше. Відношення  = n/N назвемо часткою послідовних обчислень.

Потоки – це об'єкти, які отримують час процесора. Час звичайно виділяється квантами. Квант часу – це інтервал, що є у розпорядженні потоку до тих пір, поки час не буде у нього відібрано і передано в розпорядження іншого потоку. Потрібно мати на увазі, що кванти виділяються не програмам або процесам, а породженим ними потокам. Як мінімум, кожен процес має хоча б один потік, але Windows 95 і Windows NT дозволяють запустити в рамках процесу скільки завгодно потоків.

Процес розподілу обчислень на менші частини, деякі або всі з яких можуть бути виконані паралельно, називається декомпозицією. Застосовується до даних, які оперують великими масивами чисел. Проводиться в два етапи:

розділення даних
використання для розподілу основного завдання на окремі задачі цього розділення

Правило власника обчислень – кожне секціонування має виконувати обчислення над всіма даними, якими володіє. Секціонування за вихідними даними – такий тип секціонування можливий, коли вихідні дані не залежать один від одного і кожен вихідний елемент є лише функцією входу. Приклад: матричне множення. Обчислення кожного вихідного елементу виділяється в окрему задачу.

Висновки

Паралельні структури обчислювальних систем є важливим інструментом для ефективного вирішення складних обчислювальних задач, які вимагають обробки великої кількості даних. Кожен тип паралельної структури має свої переваги та недоліки, і вибір оптимального типу залежить від конкретних потреб користувача та обмежень.

Використання паралельних структур дозволяє підвищити швидкість обчислень, зменшити час виконання задачі та забезпечити більшу ефективність використання.
скачати