+
ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ПОИСКА МИНИМАЛЬНЫХ ОСТОВНЫХ ДЕРЕВЬЕВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦЕНТРАЛЬНОГО И ГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССОРОВ
стр.5-19
Решение задачи поиска минимальных остовных деревьев является распространенной в различных областях исследований: распознавание различных объектов, компьютерное зрение, анализ и построение сетей (например, телефонных, электрических, компьютерных, дорожных и т.д.), химия и биология и многие другие. Обработка больших графов — достаточно трудоемкая задача для центрального процессора (CPU) и является востребованной в данное время. Все более широкое распространение для решения задач общего назначения получают графические ускорители (GPU), имеющие большую вычислительную мощность, чем CPU. В данной статье рассмотрены методы сжатия и преобразования исходных графов для повышения эффективности их обработки. На примере алгоритма поиска минимальных остовных деревьев исследованы предложенные подходы. Исследована возможность гибридной реализация данного алгоритма. Получены самые высокие результаты по производительности на графах R-MAT и SSCA2.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МЕТОД РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ФУНКЦИИ ИСТОЧНИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЛАПЛАСА
стр.20-35
В статье предложен метод решения задачи идентификации неизвестной функции источника в параболическом уравнении с постоянными коэффициентами с граничными условиями Дирихле и Неймана. Представленный метод основан на использовании прямого и обратного преобразований Лапласа, что позволило свести исходную задачу к решению интегрального уравнения Вольтерра первого рода, характеризующую прямую зависимость неизвестной функции источника от известных граничных условий. Для численного решения полученного уравнения предлагается использовать регуляризующие алгоритмы. В качестве одного из параметров регуляризации в предложенном численном методе выступает количество слагаемых в конечномерном аналоге ядра. С целью оценки эффективности предложенного подхода и получения экспериментальных оценок погрешности численных решений задачи идентификации функции источника был проведен вычислительный эксперимент. Результаты эксперимента и свидетельствуют о достаточной устойчивости численных решений, полученных на основе предложенного метода.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЭВТРОФИКАЦИИ В МЕЛКОВОДНЫХ ВОДОЕМАХ НА МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ
стр.36-53
А.И. Сухинов, А.В. Никитина, А.Е. Чистяков, И.С. Семенов, А.А. Семенякина, Д.С. Хачунц
Работа посвящена разработке методов решения модельной задачи эвтрофикации вод мелководного водоема, учитывающей движение водного потока, микротурбулентную диффузию, гравитационное оседание, пространственно-неравномерное распределение температуры и солености, а также загрязняющих биогенных веществ, кислорода, фито- и зоопланктона и др. В качестве объекта моделирования были выбраны мелководные водоемы — Азовское море и Таганрогский залив. Численное решение задачи основывается на градиентном методе вариационного типа — методе минимальных поправок. Ускорение и эффективность расчетов достигается при использовании многопроцессорной вычислительной системы Южного федерального университета. Решение поставленной задачи водной экологии позволит прогнозировать изменения качества вод мелководных водоемов, а также изучать механизмы формирования в них зон с пониженным содержанием кислорода.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ ПОИСКА ТРОЕК ВЗАИМНО ЧАСТИЧНО ОРТОГОНАЛЬНЫХ ДИАГОНАЛЬНЫХ ЛАТИНСКИХ КВАДРАТОВ ПОРЯДКА 10
стр.54-68
О.С. Заикин, Э.И. Ватутин, А.Д. Журавлев, М.О.
Статья посвящена поиску троек взаимно частично ортогональных диагональных латинских квадратов порядка 10. Для каждой известной пары ортогональных диагональных латинских квадратов порядка 10 достраивается третий диагональный латинский квадрат таким образом, чтобы условие ортогональности между ним и квадратами из рассматриваемой пары нарушалось в как можно меньшем количестве ячеек. Используются два подхода: первый основан на сведении исходной задачи к задаче о булевой выполнимости, а второй – на использовании метода грубой силы. Построено несколько троек указанного вида с рекордными характеристиками. Эксперименты были проведены в проекте добровольных распределенных вычислений SAT@home, а также на вычислительном кластере.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ДИСКРЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ БОЛЬШИХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ТИПА SMALL WORLD
стр.69-75
Представлено описание дискретных моделей нейронных сетей типа small world с большим числом нейронов с некоторым параметром p, изменяющимся от 0 до 1. При p = 0 имеем модель, регулярной нейронной сети, представляющей собой кольцевую сеть, в которой каждый нейрон взаимодействует с несколькими соседями по кольцу. В случае p = 1 имеем модель со случайно расположенными связями. При значениях p, не превосходящих 0, 1, имеем сеть типа small world Ваттса—Строгаца. Подобные нейронные сети могут служить моделями различных нейронных структур в живых организмах, например, гипокамп мозга млекопитающих. Работа посвящена исследованию динамики изменения областей устойчивости таких нейронных сетей при 0 \leq p \leq 0, 1. Численные эксперименты показывают увеличение области устойчивости при переходе от регулярной сети к сети small world.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
OCTOSHELL: СИСТЕМА ДЛЯ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ БОЛЬШИХ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ
стр.76-95
Д.А. Никитенко, В.В. Воеводин, С.А. Жуматий
Управление современными суперкомпьютерными центрами и входящими в их состав вычислительными системами представляет собой сложный и комплексный процесс. Традиционное использование многочисленных инструментов для решения отдельных задач по управлению и администрированию суперкомпьютеров становится ограничивающим фактором эффективного использования вычислительных ресурсов при растущих масштабах систем. Разработанная система поддержки работы суперкомпьютерных центров «Octoshell» призвана решить указанную проблему, реализуя в едином интерфейсе основные инструменты администрирования, и позволяет в значительной мере автоматизировать выполнение типовых задач обеспечения эффективного функционирования больших суперкомпьютерных комплексов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОЦЕНКА ЛОКАЛЬНОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ, РЕАЛИЗУЕМЫХ НА ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРАХ
стр.96-111
Н.А. Лиходед, М.А. Полещук
Исследуется задача получения блоков операций и потоков операций параллельного алгоритма, приводящих к меньшему числу обращений к глобальной памяти и к эффективному использованию параллельными потоками вычислений кэшей и разделяемой памяти графического процессора. Сформулированы и доказаны утверждения, позволяющие оценить объем коммуникационных операций, порождаемых альтернативными вариантами задания размеров блоков вычислений, а также минимизировать число промахов кэша за счет использования временной и пространственной локальности данных с учетом размера и длины строк кэша. Исследования конструктивны и допускают программную реализацию для практического использования.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
