Программная система ПараЛаб для изучения и исследования методов параллельных вычислений

12.8. Использование результатов экспериментов

12.8.1. Запоминание результатов

В любой момент результаты выполненных в активном окне вычислительных экспериментов могут быть сохранены в архиве системы ПараЛаб. Данные, сохраняемые для окна проведения эксперимента, включают:

• параметры активной вычислительной системы (топология, количество процессоров, производительность процессора, время начальной подготовки данных, пропускная способность сети, метод передачи данных);
• постановку задачи (тип задачи, размер исходных данных, метод решения );
• таблицу результатов, ранее полученных в этом окне.

Данные, сохраненные в архиве системы, в любой момент могут быть восстановлены из архива, и, тем самым, пользователь может продолжать выполнение своих экспериментов в течение нескольких сеансов работы с системой ПараЛаб.

Кроме того, в рамках системы ПараЛаб исследователю предоставляется возможность сохранения в архиве и чтения из архива сформированных графов (см. п. 12.4.5).

Правила использования системы ПараЛаб

1. Запись данных. Для сохранения результатов выполненных экспериментов следует выполнить команду Сохранить пункта меню Архив. При выполнении записи в диалоговом окне Сохранить файл как следует задать имя файла, в котором будут сохранены данные. Расширение имени файла может не указываться. Файлы с параметрами вычислительных экспериментов имеют расширение .prl.
2. Чтение данных. Для чтения параметров экспериментов, записанных ранее в архив системы ПараЛаб, следует выбрать пункт меню Архив и указать команду Загрузить. После выполнения этой команды в активное окно будут загружены параметры вычислительного эксперимента и таблица результатов, сохраненные в выбранном файле.

Задания и упражнения

Выполните вычислительные эксперименты, план проведения которых состоит в следующем:

1. Выполните какой-либо эксперимент и сохраните параметры выполненного эксперимента в архиве системы.
2. Завершите выполнение системы.
3. Выполните повторный запуск системы и загрузите запомненные параметры эксперимента из архива.

12.9. 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.

12.10. Обзор литературы

Дополнительная информация по моделированию и анализу параллельных вычислений может быть получена, например, в [ [ 2 ] , [ 22 ] ], полезная информация содержится также в [ [ 51 ] , [ 63 ] ].

Подробное рассмотрение параллельных алгоритмов, реализованных в системе ПараЛаб, выполнено в [ [ 26 ] , [ 51 ] , [ 63 ] ], а также в [ [ 3 ] ].

Впервые модель Хокни параллельных вычислений была изложена в работе [ [ 46 ] ].

Систематическое изложение (на момент издания работы) вопросов моделирования и анализа параллельных вычислений приводится в [ [ 77 ] ].