thuattoan

1 THUẬT TOÁN SONG SONG CHO MỘT SỐ BÀI TOÁN TRÊN ĐỒ THỊ 2 Nội dung  Đại cương về tính toán song song  Một số thuật toán song song cơ bản trên đồ thị  Thuật toán song song giải bài toán K-Median  Thiết kế chương trình 3 Đại cương về tính toán song song  Một số khái niệm và thuật ngữ  Phân loại các kiến trúc song song  Đánh giá độ phức tạp của thuật toán song song  Một số mẫu thiết kế thuật toán song song 4 Một số khái niệm và thuật ngữ  Tính toán song song hay xử lý song song : là quá trình xử lý thông tin trong đó nhấn mạnh việc nhiều đơn vị dữ liệu được xử lý đồng thời bởi một hay nhiều bộ xử lý để giải quyết một bài toán  Tốc độ  Hiệu quả (Efficient) của thuật toán song song được tính bằng : Tốc độ / số bộ xử lý tham gia tính toán  Giá (cost) của một quá trình tính toán trên hệ thống song song được tính như sau : Giá = Độ phức tạp tính toán × Số lượng bộ xử lý tham gia tính toán Tốc độ = Thời gian thực hiện trong tình huống xấu nhất theo thuật toán tuần tự nhanh nhất Thời gian thực hiện trong tình huống xấu nhất của thuật toán song song đang xét 5 Phân loại các kiến trúc song song  SISD (single instruction stream, single data stream)  MISD (multiple instruction stream, single data stream)  SIMD (single instruction stream, multiple data stream)  EREW (Exclusive Read, Exclusive Write)  CREW (Concurent Read Exclusive Write)  ERCW (Exclusive Read Concurent Write)  CRCW (Concurent Read Concurent Write)  MIMD (multiple instruction stream, multiple data stream)  Hệ đa xử lý với bộ nhớ phân tán  Hệ đa xử lý dùng chung bộ nhớ  Hệ đa xử lý với bộ nhớ dùng chung phân tán 6 Đánh giá độ phức tạp  Song song giới hạn và song song không giới hạn  Các kỹ thuật cho việc nâng cao hiệu quả của thuật toán song song  Giảm số lượng bộ xử lý  Giảm độ phức tạp thuật toán  Độ phức tạp của bài toán 7 Một số mẫu thiết kế thuật toán song song  Mẫu cây nhị phân  Phát triển bởi nhân đôi  Chia để trị  Phân chia 8 Một số thuật toán song song cơ bản trên đồ thị  Thuật toán trên đồ thị không có trọng số  Thuật toán trên cây : Duyệt cây có thứ tự tổng quát, xác định tổ tiên chung gần nhất, tâm và median của cây.  Tìm kiếm trên đồ thị : Tìm kiếm theo chiều sâu, tìm kiếm theo chiều rộng.  Thành phần liên thông và một số bài toán liên quan : Tìm thành phần liên thông, hai liên thông trong đồ thị, tập chu trình cơ bản, tâm và median của đồ thị,  Thuật toán trên đồ thị có trọng số  Cây khung tối thiểu  Đường đi ngắn nhất đơn nguồn 9 Duyệt cây có thứ tự tổng quát 10 Tâm và median của cây  Chỉ số ngăn cách :  Chỉ số lan truyền :  c là tâm của cây khi s(c) là tối thiểu  m là median của cây khi t(m) là tối thiểu  Ý tưởng : sử dụng thuật toán song song tìm tổ tiên chung gần nhất NCA(i, j). d(i,j) = level(i) + level(j) - 2 × level(NCA(i,j)) { } njjidis , .2,1|),(max)( == ∑ ≤≤ = nj jidit 1 ),()(