1. Програмна система Паралелна лаборатория
Софтуерната система Parallel Laboratory (съкратено ParaLab) предоставя възможност за провеждане на изчислителни експерименти с цел изучаване и проучване на паралелни алгоритми за решаване на сложни изчислителни задачи. Системата дава възможност
- симулация на многопроцесорни изчислителни системи с различни
топология на мрежата за пренос на данни;
- получаване на визуално представяне на изчислителните процеси и
операции по пренос на данни, възникващи по време на паралелното решаване на различни изчислителни проблеми;
- изграждане на оценки за ефективността на изучаваните паралелни методи
Като цяло системата ParaLab е интегрирана среда за изучаване и изследване на паралелни алгоритми за решаване на сложни изчислителни проблеми.
ParaLab е софтуерна система, която позволява както реални паралелни изчисления на многопроцесорна компютърна система, така и симулиране на такива експерименти на един сериен компютър с визуализация на процеса на паралелно решаване на сложен изчислителен проблем.
При провеждане на симулационни експерименти ParaLab предоставя на потребителя възможност да:
- определяне на топологията на паралелна изчислителна система за
провеждане на експерименти, задаване на броя на процесорите в тази топология, задаване на производителността на процесорите, избор на характеристиките на комуникационната среда и метода на комуникация;
- да извърши формулирането на изчислителна задача, за която, като част от
системата ParaLab има внедрени паралелни алгоритми за решаване, за задаване на параметрите на задачата;
- изберете паралелен метод за решаване на избрания проблем;
- задайте опции за визуализация, за да изберете желаното темпо
демонстрации, метод за показване на данни, изпратени между процесорите, степента на детайлност на визуализацията на извършените паралелни изчисления;
- извършват експеримент за паралелно решаване на избраната задача; при
в същото време в системата ParaLab могат да се формират няколко различни задачи за провеждане на експерименти с различни видове многопроцесорни системи, задачи или методи за паралелни изчисления, за които експериментът може да се извършва едновременно (в режим на споделяне на времето);
- да натрупват и анализират резултатите от проведените експерименти; от
запаметени резултати в системата, е възможно да се начертаят графики, които характеризират паралелни изчисления на зависимости (време за решаване, ускорение, ефективност) от параметрите на задачата и компютърната система.
Една от най-важните характеристики на системата е възможността за избор на методи за провеждане на експерименти. Експериментът може да се проведе в режим на симулация, т.е. извършва се на един процесор без използването на специален софтуер, като например библиотеки за предаване на съобщения. Освен това в рамките на системата ParaLab е възможно да се проведе реален изчислителен експеримент. За да се формира модел на компютърна система, е необходимо да се определи топологията на мрежата, броя на процесорите, производителността на всеки процесор и характеристиките на комуникационната среда (закъснение, пропускателна способност и метод за пренос на данни). Трябва да се отбележи, че в рамките на системата ParaLab изчислителната система се приема за хомогенна, т.е. всички процесори имат еднаква производителност и всички комуникационни канали имат еднакви характеристики.