Создан заказ №1051595
27 марта 2016
Актуальность темы: При решении задач управления и моделирования в реальном времени возникает необходимость реализации вычислительных алгоритмов.
Как заказчик описал требования к работе:
Никакой практической задачи, только теория, исследование, можно с примерами и подробностями
Дисциплина - параллельное программирование
Фрагмент выполненной работы:
Введение
Актуальность темы: При решении задач управления и моделирования в реальном времени возникает необходимость реализации вычислительных алгоритмов. В качестве примера таких алгоритмов можно указать алгоритмы интерполяции функций, расчета траектории объектов в многомерном пространстве и т. д.
Большинство из современных технологий параллельного программирования относятся к средствам статического распараллеливания процессов. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Потоковые задачи в этом случае решаются на этапе разработки программ. Перспективным подходом, позволяющим устранить ряд недостатков статического планирования, является разработка средства динамического распараллеливания вычислений. В этом случае исследование возможностей параллельной системы осуществляется системой в процессе решения задач. Такой подход дает возможность достичь большей степени параллелизма, так как позволяет выявить параллельные ветви, которые возникают непосредственно в процессе вычислений. Одним из подходов исследования возможностей параллельной системы решения потоковых задач является использование модели вычислений, управляемых потоком данных (потоковой модели).
Цель: исследовать возможности параллельной системы решения потоковых задач
Объект изучения: параллельные системы решения потоковых задач.
Методы: теоретические: анализ, синтез, обобщение, конкретизация приизучении литературы иисточников.
Структура. Реферат включает титульный лист, содержание, введение, основная часть, заключение и список литературы.
Параллельные вычислительные системы.
Параллельные вычислительные системы – это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом паралёлельную обработку данных на многих вычислительных узлах.
Идея распараллеливания вычислений основана на том, что большинство задач может быть разделено на набор меньших задач, которые могут быть решены одновременно. Обычно параллельные вычисления требуют координации действий. Параллельные вычисления существуют в нескольких формах: параллелизм на уровне битов, параллелизм на уровне инструкций, параллелизм данных, параллелизм задач. Параллельные вычисления использовались много лет в основном в высокопроизводительных вычислениях, но в последнее время к ним возрос интерес вследствие существования физических ограничений на рост тактовой частоты процессоров. Параллельные вычисления стали доминирующей парадигмой в архитектуре компьютеров, в основном в форме многоядерных процессоров.
Писать программы для параллельных систем сложнее, чем для последовательных, так как конкуренция за ресурсы представляет новый класс потенциальных ошибок в программном обеспечении, среди которых состояние гонки является самой распространённой. Взаимодействие и синхронизация между процессами представляют большой барьер для получения высокой производительности параллельных систем. В последние годы также стали рассматривать вопрос о потреблении электроэнергии параллельными компьютерами. Характер увеличения скорости программы в результате распараллеливания объясняется законами Амдала и Густавсона.
Параллелизм на уровне битов:
Эта форма параллелизма основана на увеличении размера машинного слова. Увеличение размера машинного слова уменьшает количество операций, необходимых процессору для выполнения действий над переменными, чей размер превышает размер машинного слова. К примеру: на 8-битном процессоре нужно сложить два 16-битных целых числа. Для этого вначале нужно сложить нижние 8 бит чисел, затем сложить верхние 8 бит и к результату их сложения прибавить значение флага переноса. Итого 3 инструкции. С 16-битным процессором можно выполнить эту операцию одной инструкцией.
Исторически 4-битные микропроцессоры были заменены 8-битными, затем появились 16-битные и 32-битные. 32-битные процессоры долгое время были стандартом в повседневных вычислениях. С появлением технологии x86–64 для этих целей стали использовать 64-битные процессоры.
Параллелизм на уровне инструкций:
Компьютерная программа – это, по существу, поток инструкций, выполняемых процессором. Но можно изменить порядок этих инструкций, распределить их по группам, которые будут выполняться параллельно, без изменения результата работы всей программы. Данный приём известен как параллелизм на уровне инструкций. Продвижения в развитии параллелизма на уровне инструкций в архитектуре компьютеров происходили с середины 1980-х до середины 1990-х.
Параллелизм данных:
Основная идея подхода, основанного на параллелизме данных, заключается в том, что одна операция выполняется сразу над всеми элементами массива данных. Различные фрагменты такого массива обрабатываются на векторном процессоре или на разных процессорах параллельной машины. Распределением данных между процессорами занимается программа. Векторизация или распараллеливание в этом случае чаще всего выполняется уже на этапе компиляции – перевода исходного текста программы в машинные команды. Роль программиста в этом случае обычно сводится к заданию настроек векторной или параллельной оптимизации компилятору, директив параллельной компиляции, использованию специализированных языков для параллельных вычислений.
Параллелизм задач (многопоточность):
Стиль программирования, основанный на параллелизме задач, подразумевает, что вычислительная задача разбивается на несколько относительно самостоятельных подзадач и каждый процессор загружается своей собственной подзадачейПосмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
28 марта 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Актуальность темы: При решении задач управления и моделирования в реальном времени возникает необходимость реализации вычислительных алгоритмов..docx
2018-07-01 22:50
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Автору огромное спасибо, все сделал раньше срока, очень сильно помог т.к до сдачи реферата оставались всего сутки. Очень Рекомендую!!!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
