Магистратура Донецкого Национального Технического Университета

Факультет вычислительной техники и информатики

Кафедра прикладной математики и информатики

ПЕРЕВОД

Функции отображения данных

Отображение на 2-мерную топологию

Перестановочная совместимость матриц

Виртуальная 2-D топология

Алгоритмическая совместимость

Программное обеспечение автоматизированных систем

Перевод статьи

"Перестановочная совместимость матриц в параллельных алгоритмах вычисления матричного произведения" (часть 2)

ОТОБРАЖЕНИЕ ДАННЫХ НА 2-МЕРНУЮ ТОПОЛОГИЮ

Ниже будет рассмотрено отображение матрицы на 2–мерную решётку процессов. Пусть узлы решётки процессов P*Q grid размерностью P×Q, обозначаются как (p, q), 1 < p < P–1, 1 < q < Q–1. Когда матрица A размерностью M×N отображается на решётку процессов P*Q grid, производится отображение элементов матрицы в обоих измерениях. Для строк матрицы вводится функция отображения Mu function. Для столбцов матрицы A вводится функция отображения Nu function.

ПЕРЕСТАНОВОЧНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ ДЛЯ МАТРИЧНОГО ПРОИЗВЕДЕНИЯ

Перестановочная совместимость определяется как свойство функций распределения данных.

Определение 2 (Перестановочная совместимость):
Два распределения данных Mu distribution и Nu distribution – перестановочно совместимы тогда и только тогда, когда M = N.

Для параллельного матричного произведения вида C = alpha AB + beta C матрица A имеет размерность MA×NA, распределение строк Mu A и распределение столбцов Nu A. Матрица B имеет размерность MB×NB, распределение строк Mu B и Nu B распределение столбцов . Вводя данные обозначения, можно перейти к обсуждению перестановочной совместимости Nu A и Mu B на исходной решётке процессов:

  • обе функции отображения Nu A и Mu B , определяющие блочно–линейное распределение, являются перестановочно совместимыми на исходной решётке процессов;
  • обе функции отображения Nu A и Mu B, определяющие блочно–рассеянное распределение, являются перестановочно–совместимыми в случае квадратное решётки процессов (в случае неквадратной решётки процессов свойство перестановочной совместимости не соблюдается, что обосновано разными значениями P и Q).

Несоблюдение свойства перестановочной совместимости на прямоугольной (неквадратной сетке процессов) для матриц–сомножителей создаёт проблему для параллельного вычисления произведения вида C = alpha AB + beta C . В этом случае выполнение параллельного алгоритма влечёт за собой дополнительные накладные расходы на коммуникацию при вычислении матричного произведение указанного выше вида.

Главная страница