Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille

Merkittävä rinnakkaisohjelman suorituskykyyn vaikuttava tekijä on laskennan ja viestinnän välinen tasapaino. Tutkielmassa kehitettiin rinnakkaisalgoritmi ja sitä vastaava kustannusmalli matriisikertolaskulle C = AB, missä A, B ja C ovat n × n-matriiseja. Algoritmi ja kustannusmalli kehitettiin sekä...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Moilanen, Marko
Other Authors: Informaatioteknologian tiedekunta, Faculty of Information Technology, Informaatioteknologia, Information Technology, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2023
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/86907
_version_ 1826225699225075712
author Moilanen, Marko
author2 Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Informaatioteknologia Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Moilanen, Marko Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Informaatioteknologia Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Moilanen, Marko Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Informaatioteknologia Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Moilanen, Marko
datasource_str_mv jyx
description Merkittävä rinnakkaisohjelman suorituskykyyn vaikuttava tekijä on laskennan ja viestinnän välinen tasapaino. Tutkielmassa kehitettiin rinnakkaisalgoritmi ja sitä vastaava kustannusmalli matriisikertolaskulle C = AB, missä A, B ja C ovat n × n-matriiseja. Algoritmi ja kustannusmalli kehitettiin sekä hajautetun että jaetun muistin rinnakkaistietokoneille. Kustannusmalli esitettiin kustannusfunktiona. Tutkielmassa sovellettiin konstruktiivista tutkimusotetta. Ensin perehdyttiin rinnakkaistietokoneisiin, rinnakkaislaskennan teoreettisiin malleihin, kahteen rinnakkaislaskennan ohjelmointiympäristöön sekä matriisikertolaskun rinnakkaistamiseen. Sen jälkeen laadittiin yksinkertaisiin oletuksiin perustuva algoritmi ja sitä vastaava kustannusfunktio sekä jaetulle että hajautetulle muistille. Algoritmit myös toteutettiin ja niitä suoritettiin CSC:n Puhti-supertietokoneessa. Suoritusaikoja mittaamalla määritettiin kustannusfunktioiden parametrit ja saatiin tietoa funktioiden tarkkuudesta. Kumpikin kustannusmalli osoittautui tyydyttävän tarkaksi, kun n ≤ 512. Mallien avulla voidaan karkeasti arvioida rinnakkaistamisesta saatavaa hyötyä. Tarkkaan suoritusaikojen ennustamiseen mallit eivät kuitenkaan sovi. Ne eivät myöskään huomioi nykyaikaisten rinnakkaistietokoneiden hierarkkista rakennetta. Siksi on syytä olettaa, että suurempia rinnakkaislaskentaympäristöjä varten tarvitaan yksityiskohtaisempi malli.
first_indexed 2023-05-11T20:02:07Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Honkanen, Risto", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Moilanen, Marko", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2023-05-11T07:38:15Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2023-05-11T07:38:15Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2023", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/86907", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Merkitt\u00e4v\u00e4 rinnakkaisohjelman suorituskykyyn vaikuttava tekij\u00e4 on laskennan ja viestinn\u00e4n v\u00e4linen tasapaino. Tutkielmassa kehitettiin rinnakkaisalgoritmi ja sit\u00e4 vastaava kustannusmalli matriisikertolaskulle C = AB, miss\u00e4 A, B ja C ovat n \u00d7 n-matriiseja. Algoritmi ja kustannusmalli kehitettiin sek\u00e4 hajautetun ett\u00e4 jaetun muistin rinnakkaistietokoneille. Kustannusmalli esitettiin kustannusfunktiona.\n\nTutkielmassa sovellettiin konstruktiivista tutkimusotetta. Ensin perehdyttiin rinnakkaistietokoneisiin, rinnakkaislaskennan teoreettisiin malleihin, kahteen rinnakkaislaskennan ohjelmointiymp\u00e4rist\u00f6\u00f6n sek\u00e4 matriisikertolaskun rinnakkaistamiseen. Sen j\u00e4lkeen laadittiin yksinkertaisiin oletuksiin perustuva algoritmi ja sit\u00e4 vastaava kustannusfunktio sek\u00e4 jaetulle ett\u00e4 hajautetulle muistille. Algoritmit my\u00f6s toteutettiin ja niit\u00e4 suoritettiin CSC:n Puhti-supertietokoneessa. Suoritusaikoja mittaamalla m\u00e4\u00e4ritettiin kustannusfunktioiden parametrit ja saatiin tietoa funktioiden tarkkuudesta.\n\nKumpikin kustannusmalli osoittautui tyydytt\u00e4v\u00e4n tarkaksi, kun n \u2264 512. Mallien avulla voidaan karkeasti arvioida rinnakkaistamisesta saatavaa hy\u00f6ty\u00e4. Tarkkaan suoritusaikojen ennustamiseen mallit eiv\u00e4t kuitenkaan sovi. Ne eiv\u00e4t my\u00f6sk\u00e4\u00e4n huomioi nykyaikaisten rinnakkaistietokoneiden hierarkkista rakennetta. Siksi on syyt\u00e4 olettaa, ett\u00e4 suurempia rinnakkaislaskentaymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4 varten tarvitaan yksityiskohtaisempi malli.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2023-05-11T07:38:15Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2023-05-11T07:38:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2023", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "94", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": null, "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "kustannusmalli", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "MPI", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "numeerinen lineaarialgebra", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "OpenMP", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202305112986", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Informaatioteknologian tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Information Technology", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Informaatioteknologia", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Information Technology", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Tietotekniikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Mathematical Information Technology", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.copyright", "value": "\u00a9 The Author(s)", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "copyright", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "602", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "rinnakkaisk\u00e4sittely", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "algoritmit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_86907
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:19Z
main_date 2023-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2023
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/5a031091-c06f-41be-9114-7cd9124e10cf\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202305112986.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2023
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Moilanen, Marko Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille kustannusmalli MPI numeerinen lineaarialgebra OpenMP Tietotekniikka Mathematical Information Technology 602 rinnakkaiskäsittely algoritmit
title Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille
title_full Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille
title_fullStr Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille
title_full_unstemmed Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille
title_short Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille
title_sort matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille
title_txtP Matriisikertolaskun kustannusmalli hajautetun ja jaetun muistin rinnakkaistietokoneille
topic kustannusmalli MPI numeerinen lineaarialgebra OpenMP Tietotekniikka Mathematical Information Technology 602 rinnakkaiskäsittely algoritmit
topic_facet 602 MPI Mathematical Information Technology OpenMP Tietotekniikka algoritmit kustannusmalli numeerinen lineaarialgebra rinnakkaiskäsittely
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/86907 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202305112986
work_keys_str_mv AT moilanenmarko matriisikertolaskunkustannusmallihajautetunjajaetunmuistinrinnakkaistietokoneille