Abstract

The software Q-system is designed to study the parallelism resource of numerical algorithms. By use of Q-system, we can calculate the parallelism resource of any numerical algorithm. Also, for the set of algorithms solving a given algorithmic problem, we can find an algorithm with the best parallelism resource. The theoretical basis of the Q-system is the concept of Q-determinant where Q is the set of operations used by the algorithm. Any numerical algorithm has a Q-determinant and can be represented in the form of a Q-determinant. Such a representation is a universal description of numerical algorithms. The Q-determinant consists of Q-terms. Their number is equal to the number of output data items. Each Q-term describes all possible ways to calculate one of the output data items based on the input data. Q-determinant makes the algorithm transparent in terms of structure and implementation. The Q-system can be used for the improvement of parallel computing efficiency. In this paper we describe new features of the Q-system. With the new functionality, we can use the classification of algorithms when studying them. Also with the new functionality, we can calculate the functions for approximating the height and width of the algorithms more precisely and create a graphical representation of them. As a result, we have a more convenient user interface of the Q-system and more opportunities to study the parallelism resource of algorithms.

Highlights

  • Ключевые слова: Q-детерминант алгоритма, представление алгоритма в форме Q-детерминанта, Q-эффективная реализация алгоритма, высота алгоритма, ширина алгоритма, ресурс параллелизма алгоритма, программная Q-система

  • В этом случае использование общего списка алгоритмов будет не всегда удобным, поэтому был реализован способ обзора алгоритмов в соответствии с их классификацией

  • In this paper we describe new features of the Q-system

Read more

Summary

Обзор работ по теме исследования

Наиболее близким к теме исследования, рассматриваемого в статье, является направление, созданное В.В. В рамках данного направления проводятся очень важные и развитые исследования параллельной структуры алгоритмов и программ для их реализации на параллельных вычислительных системах (ПВС). Единое программное обеспечение для исследования и сравнения ресурсов параллелизма алгоритмов данное направление исследований в настоящее время не содержит. Подавляющее большинство исследований, связанных с параллельными вычислениями, состоят в разработке параллельных программ, реализующих конкретные алгоритмы или учитывающих особенности архитектуры ПВС. Разработчики параллельных программ не подбирают для решаемой ими задачи алгоритм с лучшим ресурсом параллелизма, а берут некоторый подходящий алгоритм, выбирают некоторую его реализацию, которая их устраивает, не оценивая, является ли эта реализация эффективной. Что повышение эффективности параллельных вычислений является одной из самых актуальных проблем, дает основание заключить, что либо инструменты для автоматизированного исследования ресурса параллелизма алгоритмов разработаны, но не достаточно широко известны, либо они не существуют

Концепция Q-детерминанта
Теоретические основы Q-системы
Программная реализация Q-системы
Обзор алгоритмов в соответствии с их классификацией
Расчет значений аппроксимирующих функций для любых значений параметров
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call