Đồ án: Tính toán phân tán và ứng dụng

117 lượt xem
Share

Đồ án Tính toán phân tán và ứng dụng giới thiệu chung về tính toán song song và phân tán; tìm hiểu về máy ảo song song PVM - Paralle Virtual Machine và thực nghiệm.

Mục lục nội dung

Đồ án: Tính toán phân tán và ứng dụng

1. Mở đầu

Nhiệm vụ của Công nghệ thông tin là nghiên cứu các mô hình, phương pháp và công nghệ, công cụ hỗ trợ để tạo ra những hệ thống phần mềm giải quyết được những bài toán phức tạp của thực tế. Những vấn đề về xử lý ngôn ngữ tự nhiên, tiếng nói, nhận dạng dự báo thời tiết,…đều đòi hỏi phải xử lý dữ liệu với tốc độ rất cao, với khối lượng dữ liệu rất lớn. Hầu hết những bài toán này, những máy tính xử lý tuần tự kiểu Von Neumann như hiện nay là không đáp ứng yêu cầu. Mặc dù tốc độ và số lượng các bộ xử lý tăng nhiều trong những năm qua, nhưng do giới hạn về phương diện vật lý nên khả năng tính toán của chúng không thể tăng mãi theo yêu cầu hiện tại, càng không đáp ứng trong tương lai. Điều này dẫn tới là muốn tăng được khả năng tính toán của các hệ thống máy tính để giải được những bài toán đáp ứng yêu cầu thực tế thì không còn cách nào khác là phải khai thác được những khả năng xử lý song song và phân tán của hệ thống máy tính hiện đại.

2. Nội dung

2.1 Máy tính song song

Giới thiệu chung về tính toán song song và phân tán 

Trình bày về máy tính song song

  • Kiến trúc và các loại máy tính song song
  • Các thành phần của máy tính song song
  • Chương trình dịch và các hệ điều hành

Kỹ thuật lập trình song song

  • Những mô hình lập trình song song
  • Nguyên lý thiết kế thuật toán song song

Một số chiến lược song song hóa phổ biến

  • Song song hóa kết quả
  • Song song hóa đại diện
  • Song song hóa chuyên biệt

2.2 Máy ảo song song PVM (Paralle Virtual Machine)

Giới thiệu chung 

  • Máy tính xử lý song song MPP
  • Máy trạm thay thế (Cluster of Workstation)
  • Tính toán trên mạng không đồng nhất

Kiến trúc của máy ảo song song PVM (Parallel Virtual Machine)

  • Định nghĩa
  • Nguyên lý của một hệ thống PVM 
  • Cấu trúc của PVM
  • Kiến trúc của PVM

Cơ chế hoạt động

Lập trình trên cụm máy tính PVM

  • Điều khiển các task
  • Truyền thông điệp
  • Nhận thông điệp
  • Nhóm các task
  • Các kiểu dữ liệu được đóng gói trong PVM

Sử dụng PVM 

  • Cài đặt PVM 
  • Bắt đầu với PVM 
  • Một số vấn đề khi sử dụng PVM 
  • Chạy chương trình PVM
  • Giao diện điều khiển PVM 
  • Các tùy chọn của hostfile

Lập trình dùng PVM

  • Mô hình Master – Slave
  • Mô hình Task – to – Task

Thiết kế môi trường hỗ trợ tính toán song song

  • Quản lý biến phân chia
  • Giao diện với người lập trình

2.3 Thực nghiệm

Phát biểu bài toán

Xây dựng các toán tử trong bài toán

Cài đặt và đánh giá 

  • Cấu hình hệ thống
  • Cài đặt PVM
  • Biên dịch và chạy thử
  • Kết quả
  • Đánh giá

3. Kết luận

Trong khuôn khổ của bài khóa luận, em đã nghiên cứu, tìm hiểu các kiến thức cơ bản nhất về xử lý song song và phân tán, qua đó có thể nắm được các nguyên tắc, cấu trúc, cơ chế và phương pháp thực hiện song song để phát triển những phần mềm khai thác hiệu quả những khả năng tính toán song song, phân tán của các máy tính hiện đại nhằm giải quyết các bài toán đặt ra trong thực tế. Bên cạnh đó, em cũng đã tìm hiểu được lập trình trên máy ảo song song với PVM bằng ngôn ngữ C/ C++, cài PVM trên máy ảo của hệ điều hành LINUX và chạy một ví dụ ứng dụng. Tuy nhiên, vấn đề này có liên quan trực tiếp đến kiến trúc của máy tính, phần mềm hệ thống (hệ điều hành), ngôn ngữ lập trình,…đặc biệt là làm việc và cấu hình hệ thống trên giao diện dòng lệnh của hệ điều hành LINUX nên khá mới mẻ và gặp nhiều khó khăn.

4. Tài liệu tham khảo

PGS. TS. Đoàn Văn Ban, TS. Nguyễn Mậu Hân - Xử lý song song và phân tán – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2006.

Al Geist, Adam Beguelin, Jack Dongarra, Weichang Jiang, Robert Manchek, Vaidy Sunderam - PVM: Parallel Virtual Machine A User’s Guide and Tutorial for Networked Parallel Computing/, - London: The MIT Press, 1995

Barry Wilkingson, Michael Allen – Parallel Programming, Technigues and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers / Prentice Hall New Jersey, 1999...

--- Nhấn nút TẢI VỀ hoặc XEM ONLINE để tham khảo đầy đủ nội dung Đồ án trên ---

117 lượt xem
Share
Ngày:08/09/2020 Chia sẻ bởi:
TẢI VỀ XEM ONLINE

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM