Теория и практика параллельных вычислений
Краткий обзор лекции
В лекции описывается программная система Параллельная Лаборатория, которая обеспечивает возможность проведения вычислительных экспериментов с целью изучения и исследования параллельных алгоритмов решения сложных вычислительных задач. Система может быть использована для организации лабораторного практикума по различным учебным курсам в области параллельного программирования, в рамках которого обеспечивается возможность:
- моделирования многопроцессорных вычислительных систем с различной топологией сети передачи данных;
- получения визуального представления о вычислительных процессах и операциях передачи данных, происходящих при параллельном решении разных вычислительных задач;
- построения оценок эффективности изучаемых методов параллельных вычислений.
В лекции описывается методика работы с системой ПараЛаб. Подробно рассмотрены действия, которые необходимо выполнить для формирования модели вычислительной системы, постановки вычислительной задачи, получения визуального представления о вычислительных и коммуникационных процессах, которые необходимы для решения задачи. В лекции описываются основные алгоритмы, реализованные в системе ПараЛаб. Приведены примеры анализа результатов экспериментов на основе той информации, которая сохраняется в системе.
В целом система ПараЛаб представляет собой интегрированную среду для изучения и исследования параллельных алгоритмов решения сложных вычислительных задач. Широкий набор имеющихся средств визуализации процесса выполнения эксперимента и анализа полученных результатов позволяет изучить эффективность использования тех или иных алгоритмов на разных вычислительных системах, сделать выводы о масштабируемости алгоритмов и определить возможное ускорение процесса параллельных вычислений.
Реализуемые системой ПараЛаб процессы изучения и исследований ориентированы на активное усвоение основных теоретических положений и способствуют формированию у пользователей собственных представлений о моделях и методах параллельных вычислений путем наблюдения, сравнения и сопоставления широкого набора различных визуальных графических форм, демонстрируемых в ходе выполнения вычислительного эксперимента.
