Master Slave
- Khởi tạo môi trƣờng để các tiến trình giao tiếp với nhau.
- Truyền các tham số: cỡ quần thể, xác suất trao đổi chéo, xác suất đột biến, số thế hệ cho các Slave.
- Thực hiện thuật toán tuần tự NHGA_JSP.
- Nhận các kết quả từ Slave.
Xác định cá thể có độ thích nghi cao nhất, gửi kết quả về cho Master.
- Lựa chọn kết quả tốt nhất từ các kết quả nhận về từ các Slave. - Gửi trở lại cho các Slave làm cá
3.4.2. Thủ tục di truyền song song cho JSP
Procedure PGA_JSP Begin
Master:
Mở kênh truyền thông và khởi tạo các tuyến đoạn
Gửi các tham số: cỡ quần thể, xác suất trao đổi chéo, xác suất đột biến, số thế hệ cho các Slave
Các Slave: t = 0
Khởi tạo P(t) {hàm InitPopulation} Đánh giá P(t)
Chọn cá thể tốt nhất và gửi về Master Master:
Chọn cá thể tốt nhất trong các cá thể vừa nhận và gửi trở lại cho các Slave làm cá thể tinh hoa
While (not điều kiện dừng) do Begin
t = t + 1; Các Slave:
Thực hiện trao đổi chéo {hàm InitCrossOver3} Thực hiện đột biến {hàm Mutation} Đánh giá độ thích nghi của mỗi cá thể Thực hiện chọn lọc {hàm Select}
Xác định độ thích nghi cao nhất Thực hiện sao chép
Chọn cá thể tốt nhất gửi về Master Master:
Chọn cá thể tốt nhất trong các cá thể vừa nhận và gửi trở lại cho các Slave làm cá thể tinh hoa
End End
3.4.3. Cài đặt thuật tốn
Chƣơng trình đƣợc cài đặt và chạy trên hệ thống máy chủ đặt tại Trung tâm Khoa học Tính tốn (The Center for Computational Science - CCS), Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. Hệ thống có 7 máy (nodes) đƣợc cài đặt hệ điều hành linux debian và cấu hình thành một PC cluster với thƣ viện xử lý song song MPICH2 (MPI- Message Passing Interface, CH - là một thƣ viện có tên là Chameleon mà William Gropp sử dụng để phát triển MPICH, 2 là version) và bộ quản lý chƣơng trình PBS TORQUE (PBS- Portable Batch System; TORQUE (Terascale Open-source Resource and QUEue manager) là một PBS của công ty Adaptive Computing Enterprises, inc. Hệ thống CCS có thể truy cập ở bất cứ đâu và bất cứ thời điểm nào với tên internet toàn cầu là: ccs1.hnue.edu.vn. Hệ thống đã cài đặt các trình biên dịch cho các ngơn ngữ lập trình thơng dụng nhƣ C, C++, java, Fortran, matlab, …
Sau khi truy cập hệ thống, ngƣời sử dụng có thể viết (hoặc gửi chƣơng trình từ máy tính cá nhân của mình lên), biên dịch và chạy chƣơng trình trên hệ thống của Trung tâm. Có 2 loại chƣơng trình: single-node program (chƣơng trình đơn, chạy trên 1 bộ xử lý) và multi-node program (chƣơng trình song song); và có 2 cách thực hiện chƣơng trình trên hệ thống PC cluster của CCS: chạy trực tiếp trên nền hệ điều hành và chạy thông qua bộ quản lý chƣơng trình PBS TORQUE.
Dựa vào phƣơng pháp đề xuất ở trên, luận án đã cài đặt một chƣơng trình sử dụng thƣ viện lập trình song song MPI (Message Passing Interface) với mã nguồn C++ và chạy thử nghiệm trên hệ thống máy chủ CCS đặt tại
trung tâm khoa học tính tốn với 7 máy mỗi máy có tốc xử lý 2.8 GHz. Dữ liệu vào cho chƣơng trình thử nghiệm là các bài toán test do Muth & Thompson đề nghị.
3.5. Kết quả thử nghiệm
3.5.1. Kết quả thử nghiệm thuật toán tuần tự
Dựa vào thuật toán NHGA_JSP đề xuất trong mục 3.3, luận án đã cài đặt một chƣơng trình chạy thử nghiệm trên máy PC với bộ vi xử lý có tốc độ 2.8 GHz, hệ điều hành Windows. Kết quả chạy thử nghiệm trên các bài toán test đƣợc đề xuất bởi S. Lawrence (1984), Trƣờng Đại Học Quản trị công nghiệp, Đại học Carnegie-Mellon, Pittsburgh, Pennsylvania. Các bài toán test này đƣợc đề xuất để thử nghiệm các kỹ thuật lập lịch heuristic. Kết quả chạy thử nghiệm đƣợc thống kê trong bảng 3.4.