- •Відкритий міжнародний університет розвитку людини “україна” лабораторна робота №___
- •1Лабораторная работа №1 "Основные характеристики доступной вычислительной системы"
- •Основные теоретические сведения
- •Иерархия памяти
- •Порядок выполнения работы
- •2Лабораторная работа №2 "Распараллеливание вычислений методом алгебраических преобразований"
- •Основные теоретические сведения
- •Общая характеристика работы
- •Порядок выполнения работы Расчетно-графическая часть
- •Практическая часть
- •Отчет о работе
- •Расчетно-графическая часть
- •Практическая часть
- •Литература
- •3Лабораторная работа №3 " Алгоритмы параллельных вычислений "
- •Основные теоретические сведения Параллельные формы алгоритмов
- •Основные характеристики параллельных алгоритмов
- •Графовые модели параллельных вычислений
- •Матрицы инциденций и смежности
- •Практическая часть
- •Отчет о работе
- •Расчетно-графическая часть
- •Практическая часть
- •4Лабораторная работа №4 "Макроблочное распараллеливание задачи вычислений"
- •Общая характеристика работы
- •Порядок выполнения работы Расчетно-графическая часть
- •Практическая часть
- •Отчет о работе
- •Расчетно-графическая часть
- •Практическая часть
- •5Лабораторная работа №5 " Макроалгоритмы параллельных вычислений "
- •Общая характеристика работы
- •Порядок выполнения работы Расчетно-графическая часть
- •Практическая часть
- •Отчет о работе
- •Расчетно-графическая часть
- •Практическая часть
Практическая часть
2.5. Составить и отладить программу распараллеливания вычислений путем разбиения матриц на блоки (с необходимыми комментариями). При этом в качестве входной базы данных использовать базу выходных данных первого этапа распараллеливания (см."Лабораторную работу №1").
2.6. Создать базу выходных данных из блоков матриц, полученных в результате решения задачи второго этапа распараллеливания.
2.7. Составить и отладить программу вывода на экран результатов разбиения матриц на блоки с необходимыми комментариями.
2.8. Составить и отладить программу построения результирующей макроматрицы С*, полученной путем перемножения блоков матриц А и В.
2.9. Создать базы выходных данных из элементов макроблоков макроматрицы С*.
2.10. Составить и отладить программы вывода на экран всех входных и выходных баз данных задачи разбиения матриц на блоки с необходимыми комментариями.
2.11. Представить на экране результаты разбиения матриц на блоки .
2.12. Сравнить эффективность алгоритмов прямого перемножения матриц из "Лабораторной работы №1" и разбиения матриц на блоки из "Лабораторной работы №2".
Отчет о работе
Отчет о лабораторной работе должен иметь следующую структуру и содержать разделы:
Титульный лист (см.выше)
Содержание работы
Название и цель работы (см.выше)
Реферат (общая характеристика работы – см.выше)
Расчетно-графическая часть
Матрицы А и В после исключения нулевых строк и столбцов (взять из "Лабораторной работы №1")
Алгоритм разбиения матриц А и В на макроблоки
Макроблоки матриц А и В
Алгоритм перемножения макроблоков матриц А и В
Результирующая макроматрица С* перемножения макроблоков матриц А и В
Макроблоки результирующей макроматрицы С*
Практическая часть
База входных данных для матриц А и В (здесь и далее – привести листинг (распечатку) и указать используемый тип системной базы данных)
Программа разбиения матриц на блоки (здесь и далее - привести листинг и указать используемую систему программирования)
База выходных данных для макроблоков матриц А и В
Программа перемножения макроблоков матриц А и В
База выходных данных для результирующей матрицы С* перемножения макроблоков матриц А и В
База выходных данных для макроблоков результирующей макроматрицы С*
Сравнительный анализ алгоритмов перемножения матриц и выводы (сравнить эффективность алгоритма прямого перемножения матриц из "Лабораторной работы №1" и алгоритма разбиения матриц на блоки из данной работы".
5Лабораторная работа №5 " Макроалгоритмы параллельных вычислений "
Цель работы – приобретение практических навыков построения и применения макроалгоритмов параллельных вычислений.
Общая характеристика работы
В данной лабораторной работе требуется построить параллельный макроалгоритм решения задачи перемножения элементов макроблоков результирующей макроматрицы С*, которая была сформирована в "Лабораторной работе №2".
Построение параллельного макроалгоритма осуществляется в два этапа.
На первом этапе строятся параллельные формы и графы алгоритма вычисления значений макроблоков макроматрицы С*, полученных путем перемножения блоков матриц А и В.
На втором этапе строятся параллельные формы и графы алгоритма вычисления значений элементов каждого макроблока макроматрицы С*, полученных путем перемножения элементов блоков матриц А и В.
Совокупность всех параллельных форм и графов алгоритма решения поставленной задачи, полученных на обеих этапах, будем называть параллельным макроалгоритмом вычислений.
Например, в задании №8 результирующая макроматрица С* имеет вид:
Результирующая макроматрица С*[2,2]
-
Номера строк
Номера столбцов
1
2
1
С1=А1·В1+А0·В2=А1·В1
С0=А1·В0+А0·В3=0
2
С2=А2·В1+А3·В2
С3=А2·В0+А3·В3=А3·В3
На первом этапе строятся параллельные формы алгоритма вычисления значений макроблоков С1 , С2 , С3 , С0 макроматрицы С*, полученных путем перемножения блоков А1, А2 , А3 , А0 матрицы А и блоков В1 , В2 , В3 , В0 матрицы В.
На втором этапе строятся параллельные формы и графы алгоритма вычисления значений элементов каждого макроблока макроматрицы С*, полученных путем перемножения элементов блоков матриц А и В. Например, макроблок С1 является произведением блоков А1 и В1:
Блок А1 [2,4]
-
Номера строк
Номера столбцов
1
2
3
4
1
а11
а12
0.
0.
2
а21
0.
а23
а24
Блок В1 [4,5]
-
Номера строк
Номера столбцов
1
2
3
4
5
1
b11
b12
0.
0.
0.
2
b21
0.
b23
b24
0.
3
0.
b32
0.
b34
b35
4
0.
0.
b43
0.
b45
т.е. макроблок С1 состоит из следующих элементов:
Макроблок С1 [2,5]
-
Номера строк
Номера столбцов
1
2
3
4
5
1
а11b11+ а12b21
а11b12
а12b23
а12b24
0.
2
а21b11
а21b12+ а23b32
а24b43
а23b34
а23b35+ а24b45
Необходимо построить параллельные формы, графы, матрицы и списки инциденций и смежности параллельного макроалгоритма вычислений элементов макроблоков С1, С2 и С3 (нулевой блок С0 не рассматривается). Соответствующие теоретические сведения были приведены в предыдущих "Лабораторных работах".