- •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
Порядок выполнения работы
Используя любой доступный программный продукт для тестирования параметров вычислительной техники определить:
Скільки процесорів в машині;
Яка робоча частота кожного процесора;
Розмір КЕШ пам’яті процесора, як вона організована;
Час доступу до КЕШ;
Час віддаленого доступу до пам’яті або передачі повідомлення;
Які рівні ієрархії використовуються в обчислювальній системі.
Разработать блок-схему (описание) алгоритма тестирования вычислительной системы
Составить программу, которая позволяет определить основные характеристики многопроцессорной вычислительной системы
Проанализировать возможность реализации паралельних вичислений, используя тестируемую систему, на примере задачи о землекопах: Предположим, что один землекоп может за час вырыть яму размером 1x1x1 м3 и способен работать в таком режиме достаточно долго. За какое время бригада из 5, 10, 20 землекопов выроет яму размером 2x2 м2 и глубиной 1 м? Постройте график времени выполнения работы в зависимости от числа землекопов в бригаде. Повторите задания для ямы размером 10x10 м2, глубиной 1 м и бригады из 10, 100 землекопов. Чем принципиально различаются эти варианты?
2Лабораторная работа №2 "Распараллеливание вычислений методом алгебраических преобразований"
Цель работы – приобретение практических навыков распараллеливания процесса вычислений при решении вычислительных задач большой размерности с использованием метода алгебраических преобразований.
Основные теоретические сведения
В связи с большими объемами перерабатываемой информации в сложных вычислительных системах возможным путем решения возникающих в них задач является распараллеливание (распределение) потоков информации и вычислительных процессов между вычислительными средствами (ресурсами) системы. Распараллеливание процессов вычислений многовариантно, т.е. на одной и той же параллельной вычислительной машине (ПВМ) можно реализовать различные варианты алгоритмов с параллельной организацией вычислений.
Совместное исследование структур вычислительных алгоритмов и ПВМ показывает, что информационный поток, проходящий через ПВМ, можно расщепить на независимые ветви вычислений. Наличие в алгоритме большого числа независимых и однотипных вычислений позволяет существенно сократить время решения вычислительной задачи.
Распараллеливание вычислений может быть организовано на уровнях:
региональных (территориальных) вычислительных систем;
вычислительных комплексов (узлов) отдельного территориального региона;
ПВМ отдельного вычислительного комплекса (узла);
отдельных функциональных устройств ПВМ (процессоров, коммуникационных устройств, устройств памяти и др.).
Распараллеливание вычислений может осуществляться путем параллельной организации математических и программных средств вычислений, в том числе:
метода решения поставленной задачи;
математической модели исследуемого объекта или процесса;
алгоритма решения задачи;
программных средств решения задачи и др.
Основными методами распараллеливания вычислений являются:
а) упрощение структуры решаемой задачи с помощью алгебраических преобразований;
б) искусственное расщепление (декомпозиция) задачи на ряд подзадач меньшей размерности;
в) агрегирование отдельных совокупностей выполняемых операций;
г) организация макроалгоритмов процесса вычислений и др.