×
埃里克·索尔;埃尔德尼兹·巴什。;乔塔利·尤雷，乌米特·V。

使用矩形分区进行负载平衡空间定位计算。 （英语） Zbl 1248.68101号

J.平行分布计算。 72，第10号，1201-1214（2012）.
摘要：分布空间上分布的异构工作负载是并行科学计算中的一个重要问题。我们研究将此类工作负载（表示为非负整数矩阵）划分为矩形的问题，以便最大负载矩形（处理器）的负载最小化。由于找到最优的任意基于矩形的划分是一个NP-hard问题，因此我们研究了特定类型的解：直线解、锯齿解和层次解。我们提出了一类新的解决方案，称为m路交错分区，提出了m路交错划分和层次划分的新的优化算法，提出了新的启发式算法，并对一些现有和新启发式算法进行了最坏情况下的性能分析。此外，在大量实例上对算法进行了仿真测试。结果表明，我们引入的两种算法比最先进的算法实现了更好的负载平衡。我们还展示了如何设计两阶段算法，以实现不同的时间/质量权衡。

引用于4文件

MSC公司：

64岁以下 分布式系统
68平方米 计算机系统环境下的性能评估、排队和调度
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
90立方厘米 动态编程

关键词：

负载平衡;空间分割;最优算法;启发式;动态规划;细胞内粒子;基于网格的计算;交错分区;直线分割;分层分区

软件：

DAGuE公司;数据切割器;CHARM（魅力）++
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{E.Saule}等人，J.平行分布计算。72，第10号，1201--1214（2012；Zbl 1248.68101）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] A.Abdelkhalek，A.Bilas，交互式多人游戏服务器的并行化和性能，见：Proc。IPDPS，2004年。
[2] M.Aftosmis、M.Berger、S.Murman，《空间填充曲线在CFD笛卡尔方法中的应用》，摘自：Proc。第42届AIAA航空航天科学会议，2004年。
[3] S.Aluru，F.E.Sevilgen，使用填充曲线的并行域分解和负载平衡，见：Proc。第四届IEEE高性能计算会议，1997年，第230–235页。
[4] Aspvall，B。；Halldórsson，M.M。；Manne，F.：矩阵一般块分布的近似，《理论计算机科学》262，第1-2期，145-160（2001）·Zbl 0983.68072号 ·doi:10.1016/S0304-3975（00）00187-0
[5] 伯杰，M。；Bokhari，S.：多处理器上非均匀问题的分区策略，计算机上的IEEE事务36，第5期，570-580（1987）
[6] 医学博士Beynon。；Kurc，T。；Catalysturek，U.V。；Chang，C。；苏斯曼，A。；Saltz，J.：《使用数据裁剪器对超大数据集进行分布式处理》，《并行计算》27，第11期，1457-1478（2001）·Zbl 0982.68003号 ·doi:10.1016/S0167-8191（01）00099-0
[7] Bokhari，S.H.：并行、流水线和分布式计算中的分区问题，计算机上的IEEE事务37，第1期，48-57（1988）
[8] G.Bosilca、A.Bouteiller、A.Danalis、T.Herault、P.Lemarinier、J.Dongarra、Dague：用于高性能计算的通用分布式dag引擎。技术报告ICL-UT-10-01，创新计算实验室技术报告，2010年4月。
[9] 弗吉尼亚州圣塔雷克。；Aykanat，C.：并行稀疏矩阵向量乘法的基于超图划分的分解，并行和分布式系统上的IEEE事务10，第7期，673-693（1999）
[10] 弗吉尼亚州圣塔雷克。；Boman，E。；Devine，K。；博兹达格，D。；Heaphy，R。；Fisk，L.：动态负载平衡的重分区超图模型，《并行与分布式计算杂志》69，第8期，711-724（2009）
[11] Flaherty，J.E。；罗伊·R·M。；谢泼德，M.S。；Szymanski，B.K。；Teresco，J.D。；Ziantz，L.H.：三维守恒定律并行解的八叉树负载平衡自适应局部求精，并行与分布式计算杂志47，139-152（1997）·Zbl 0937.65107号
[12] H.P.F.论坛，高性能FORTRAN语言规范，2.0版。技术报告CRPC-TR92225，CRPC，1997年1月。
[13] G.N.Frederickson，划分树和定位树中p中心的最佳算法。技术报告CSD-TR-1029，普渡大学，1990年，1992年修订。
[14] Garmann，R.：具有可证明的较小开销的保持位置的负载平衡，计算机科学讲义，80-91（1998）
[15] 高尔，D.R。；茨城，T。；Krishnamurti，R.：矩形刺杀问题和直线分割问题的恒比近似算法，并行与分布式计算杂志43，第1期，138-152（2002）·Zbl 1005.68179号 ·doi:10.1006/jagm.2002.1221
[16] M.Grigni，F.Manne，关于广义块分布的复杂性，in：Proc。1996年，第319-326页。
[17] 韩，Y。；Narahari，B。；Choi，H.-A.：将链式任务映射到链式处理器，信息处理信函44，141-148（1992）·Zbl 0759.68027号 ·doi:10.1016/0020-0190（92）90054-Y
[18] 亨德里克森，B。；Kolda，T.G.：并行计算的图形分区模型，并行计算26，1519-1534（2000）·Zbl 0948.68130号 ·doi:10.1016/S0167-8191（00）00048-X
[19] V.Horak，P.Gruber，《二维热方程的并行数值解》，载《并行数值》2005年5月，第47–56页。
[20] Kale，L.V。；Krishnan，S.：Charm++：基于C++的可移植并发面向对象系统，91-108（1993）
[21] 卡里马巴迪，H。；Vu，H.X。；Krauss-Varban，D。；Omelchenko，Y.：地球磁层的全球混合模拟，（2006）
[22] S.Khanna，S.Muthukrishnan，M.Paterson，《关于近似矩形瓷砖和包装》，摘自：Proc。第19届SODA，1998年，第384-393页·兹伯利0938.68928
[23] Kutluca，H。；Kurc，T。；Aykanat，C.：非结构化网格排序第一次并行体绘制的图像空间分解算法，《超级计算杂志》15，51-93（2000）·Zbl 0963.68214号 ·doi:10.1023/A:1008169609963
[24] 拉斯托维茨基，A.L。；Dongarra，J.J.：异构处理器恒定性能模型的计算分布，（2009）
[25] Leung，J.Y.-T.：一些基本调度算法，《调度手册》（2004）·Zbl 1103.90002号
[26] Manne，F。；Olstad，B.：序列的有效划分，计算机上的IEEE事务44，第11期，1322-1326（1995）·Zbl 1068.68628号 ·doi:10.1109/12.475128
[27] F.Manne，T.Sörevik，《将数组划分到处理器网格上》，载于《1996年PARA程序》，第467–477页。
[28] S.Miguet，J.-M.Pierson，《作为动态负载平衡的低成本高质量解决方案的一维直线分区启发式》，摘自：Proc。1997年HPCN欧洲版，第550-564页。
[29] Muthukrishnan，S。；Suel，T.：阵列分区问题的近似算法，《并行与分布式计算杂志》54，85-104（2005）·Zbl 1090.68118号 ·doi:10.1016/j.jalgor.2003.11.006
[30] Nicol，D.：不规则数据并行计算的直线分区，并行与分布式计算杂志23，119-134（1994）
[31] K.Paluch，多维矩形平铺的一种新近似算法，in：Proc。ISAAC，2006年·Zbl 1135.68644号
[32] 皮尔金顿，J.R。；Baden，S.B.：用空间填充曲线动态划分非均匀结构化工作负载，并行和分布式系统上的IEEE事务7，第3期，288-300（1996）
[33] Plimpton，S.J。；塞德尔，D.B。；帕西克，M.F。；涂层，R.S。；Montry，G.R.：并行电磁粒子-细胞代码的负载平衡算法，计算机物理通信152，第3期，227-241（2003）
[34] A.Pñnar，C.Aykanat，具有最佳负载平衡的稀疏矩阵分解，in：Proc。HiPC 1997年和1997年。
[35] P？nar，A。；Aykanat，C.：用于1D分区的快速最优负载平衡算法，《并行和分布式计算杂志》64974-996（2004）·Zbl 1068.68038号 ·doi:10.1016/j.jpdc.2004.05.003
[36] Pınar，A.等人。；Tabak，E。；Aykanat，C.：《异构系统的一维划分：理论与实践》，《并行与分布式计算杂志》68，1473-1486（2008）·兹比尔1243.68073
[37] E.Saule，E.O.Baš，U.V.Joatalyürek，使用矩形分区进行负载平衡空间定位计算。技术报告，ArXiv，2011年4月。arXiv:1104.2566v1。
[38] E.Saule，E.O.Baš，U.V.Chatalyürek，使用矩形划分空间位置计算，见：Proc。IPDPS，2011年。
[39] K.Schloegel，G.Karypis，V.Kumar，《负载平衡自适应科学模拟的统一算法》，摘自：Proc。超级计算'00，2000。
[40] M.Ujaldon，S.Sharma，E.Zapata，J.Saltz，有效稀疏矩阵分布的实验评估，in：Proc。1996年超级计算。
[41] Vastenhouw，B。；Bisseling，R.H.：并行稀疏矩阵-向量乘法的二维数据分布方法，SIAM评论47，第1期，67-95（2005）·Zbl 1083.65044号 ·doi:10.1137/S0036144502409019
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。