Модель коллектива вычислителей

Модель коллектива вычислителей представляется парой: , где

– описание конструкции коллектива вычислителей,

– алгоритм работы коллектива вычислителей.

Конструкция коллектива вычислителей , где

– множество вычислителей , ,

– количество вычислителей,

– структура коллектива вычислителей (описание связей).

Конструкция коллектива вычислителей отражает следующие принципы построения:

1) параллелизм (Parallelism concurrency) – параллельное выполнение операций на множестве C вычислителей, взаимодействующих через связи структуры ;

2) программируемость структуры (Programmability Adaptability).

Замечание: принципы противоположны принципам, которые лежат в основе конструкции одного вычислителя.

представляется графом, вершины которого соответствуют вычислителям, а ребра – связям между вычислителями. При небольшом количестве вычислителей граф может быть полносвязным.

Различают нульмерные (общая шина), одномерные (связь с двумя соседними – кольцо), двумерные (связь с четырьмя соседними – решетка) структуры связей вычислителей (слайд 6). В целом -мерная структура – каждый связан с соседними.

Вводится понятие гиперкуб – однородный граф, для которого выполняется:

, где

– число связей, выходящих из каждой вершины (размерность гиперкуба),

– количество вершин.

Алгоритм работы коллектива вычислителя можно представить в виде , где

– исходный массив данных, подлежащих обработке,

– индивидуальный массив данных вычислителя , .

– параллельная программа для решения общей задачи, где – -ая ветвь программы .

В общем виде модель коллектива вычислителей можно представить в виде:

Вычислительные средства, основанные на модели коллектива вычислителей, принято называть вычислительной системой.