並列アルゴリズムについての 調査報告 情報論理工学研究室 07-1-037-0251 太田尚吾 本発表の流れ 本研究の目的 並列処理 仮想並列処理 MPI(Message Passing Interface) 最小全域木問題(Minimum Spaning Tree) Sollinアルゴリズム 検証方法・結果 結論 本研究の目的 MPI (Message Passing Interface)を用いてグ ラフ問題である最小全域木問題を解き、仮 想並列計算での処理の有用性を検証する。 並列処理 ある一つの処理を複数のプロセッサで行うこと メリット ・データや処理を分割できる ・故障に強い デメリット ・複数のプロセッサが必要である ・通信時間が発生する 仮想並列処理 ネットワークを利用し、複数の計算機を並列計算機 として利用できる 安価で並列計算機の構築ができる 容易に並列処理ができる VPNやMPI,OpenMPなどがある 本研究ではMPIを使用する MPI(Message Passing Interface) 世界標準を目的に作成されたAPIの規格 移植性が高い 様々な言語がサポートされている 異機種間での通信が考慮されていない 最小全域木(Minimum Spaning Tree:MST)問題 Sollinのアルゴリズム v2 4 5 v1 2 v5 4 3 v4 2 2 3 v3 v6 6 Sollinのアルゴリズム v2 4 5 v1 2 v5 4 3 v4 2 2 3 v3 v6 6 Sollinのアルゴリズム v2 4 5 v1 2 v5 4 3 v4 2 2 3 v3 v6 6 Sollinのアルゴリズム v2 2 v5 v1 3 v4 2 3 v3 2 v6 検証方法・結果 計算機4台を用いて、頂点数 10,20,30,40,80,160の重み付無向グラフに 対して、その最小全域木をそれぞれ1,2,3,4 台の計算機で解き、実行時間を測定する 検証方法・結果 処理時間 時間(m秒) 0.002750 0.002500 0.002250 0.002000 頂点数 0.001750 10 0.001500 20 30 0.001250 40 80 0.001000 160 0.000750 0.000500 0.000250 0.000000 1 2 計算機数 3 4 検証方法・結果 全体処理時間 12.000 11.000 10.000 頂点数 9.000 8.000 10 時間 (m 秒 ) 7.000 20 6.000 30 5.000 40 4.000 80 3.000 160 2.000 1.000 0.000 1 2 3 計算機数 4 結論・今後の課題 並列処理によって内部処理の時間を短縮 することができた 通信に時間がかかるため、全体の処理時 間は長くなってしまった。 通信環境の向上 通信を考慮したアルゴリズムの使用
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