Algoritmi Parali: Rank Sort și Eficiență
48 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Care este ordinea corectă obținută după aplicarea metodei de Rank Sort pentru lista 9, 4, 2, 7, 3, 5, 6, 1?

  • 5, 6, 7, 8, 9, 3, 2, 1
  • 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
  • 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9 (correct)
  • 4, 3, 2, 1, 5, 6, 7, 9

Câte poziții sunt ocupate în vectorul final în urma procesării listei 9, 4, 2, 7, 3, 5, 6, 1?

  • 8 (correct)
  • 6
  • 7
  • 5

Ce reprezintă numărul de pe poziția 3 din vectorul final obținut după Rank Sort?

  • 4
  • 6
  • 5
  • 3 (correct)

Cum se numește metoda care permite procesarea simultană a numărului de valori mai mici decât un anumit număr?

<p>Sortare paralelă (C)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă poziția 6 în lista obținută prin Rank Sort?

<p>Numărul 6 (D)</p> Signup and view all the answers

Care este valoarea ultimului element din lista ordonată obținută prin Rank Sort?

<p>9 (A)</p> Signup and view all the answers

Câte numere din lista inițială sunt mai mari sau egale cu 5?

<p>3 (C)</p> Signup and view all the answers

Care număr apare cel mai des în lista dată inițial?

<p>6 (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele măsuri contribuie la evaluarea performanței algoritmilor paraleli?

<p>Timp de execuție (D)</p> Signup and view all the answers

Cum se calculează eficiența unui algoritm paralel?

<p>E = G / (T * P) (D)</p> Signup and view all the answers

Care este formula pentru a calcula Speedup-ul?

<p>S = G / T (B)</p> Signup and view all the answers

Care este complexitatea secvențială a unui algoritm cu un număr de elemente N?

<p>O(N) (B)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă variabila P în contextul algoritmilor paraleli?

<p>Numărul de processoare utilizate (B)</p> Signup and view all the answers

Ce indică complexitatea paralelă O(1)?

<p>Algoritmul termină în timpul constant, indiferent de dimensiunea datelor (C)</p> Signup and view all the answers

Care este semnificația costului C în conditionarea algoritmilor paraleli?

<p>Costul total de execuție în funcție de timp și procesoare (B)</p> Signup and view all the answers

Cum afectează scalabilitatea performanța algoritmului paralel?

<p>Permite algoritmului să funcționeze pe mai multe procesoare fără pierderi de eficiență (A)</p> Signup and view all the answers

Cum se calculează eficiența în contextul legii lui Amdahl?

<p>S = (1 - f) / f + P (C)</p> Signup and view all the answers

Care este impactul creșterii valorii P în legea lui Amdahl?

<p>Eficiența se va stabiliza la un maximum dat de f. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă f în contextul legii lui Amdahl?

<p>Procentul de operații din algoritmul secvențial care NU se pot executa paralel (C)</p> Signup and view all the answers

Ce se poate concluziona despre T, timpul total, în funcție de G și P?

<p>T = fG + (1 - f) / P (B)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu S dacă f este 0 în legea lui Amdahl?

<p>S devine 1. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este corectă în cazul unei sisteme cu P foarte mare?

<p>S va fi limitată de f. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce se înțelege prin G în contextul legii lui Amdahl?

<p>Timpul de execuție al algoritmului secvențial (C)</p> Signup and view all the answers

Cum se poate scrie relația dintre S, f, și P?

<p>S = 1 / (f + P) (A)</p> Signup and view all the answers

Care este complexitatea pentru sortarea Shear într-o versiune paralelă?

<p>$T = log_2 N imes log_2 N$ (C), $T = log_2 N imes 2 imes N imes log_2 N$ (D)</p> Signup and view all the answers

Pentru un sortare paralelă, ce valori trebuie să fie incluse în calculul speedup-ului?

<p>Toate cele de mai sus (A)</p> Signup and view all the answers

Care este formula pentru calculul speedup-ului în cazul sortării?

<p>$S = rac{N log_2 N}{P}$ (D)</p> Signup and view all the answers

Cum se numește ordonarea elementelor bazate pe numărul de valori mai mici decât fiecare element?

<p>Rank sort (D)</p> Signup and view all the answers

Câte numere sunt mai mici decât 5 în secvența [9, 4, 2, 7, 3, 5, 6, 1]?

<p>3 (B)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă simbolul $G$ în contextul prezentat?

<p>Cifra de performanță (A)</p> Signup and view all the answers

Care este scopul utilizării logaritmului în formulările pentru sortări menționate?

<p>Reducerea complexității (D)</p> Signup and view all the answers

Ce critică ar putea fi adusă sortării Shear în comparație cu alte metode de sortare?

<p>Scalabilitate redusă (D)</p> Signup and view all the answers

Care este complexitatea temporală a algoritmului Bubble Sort?

<p>O(n^2) (C)</p> Signup and view all the answers

Ce caracteristică a permite ca algoritmul OETS să execute operații în paralel?

<p>Lipsa dependențelor între operații (B)</p> Signup and view all the answers

În procesul de sortare, care dintre următoarele afirmații este adevărată pentru Bubble Sort?

<p>Este garantat să termine după n repetiții. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este principalul dezavantaj al algoritmului Bubble Sort în ceea ce privește performanța?

<p>Este ineficient pentru seturi mari de date. (B)</p> Signup and view all the answers

Ce rol are barrier-ul în algoritmul OETS?

<p>Să sincronizeze repetările între procese. (D)</p> Signup and view all the answers

Ce operații nu pot fi executate simultan în algoritmul Bubble Sort?

<p>Cele care compară și schimbă elementele vecine. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este formula pentru calcularea intervalului de indexare în procesul de multiplicare a matricelor?

<p>start = Tid * ceil(N/P) (A)</p> Signup and view all the answers

Ce măsură poate îmbunătăți execuția unui algoritm de sortare paralelizat, cum ar fi OETS?

<p>Executarea paralelă a operațiilor. (A)</p> Signup and view all the answers

Ce defineste Legea lui Amdahl în contextul calculului paralel?

<p>Relația dintre timpul total de execuție și porțiunea paralelizabilă. (C)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă $S$ în contextul accelerării procesului de multiplicare a matricelor?

<p>Raportul între timpul secvențial și timpul paralel (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele afirmatii este corectă în contextul vitezei de accelerare super-lineară?

<p>Accelerarea super-lineară apare atunci când $S &gt; P$. (A)</p> Signup and view all the answers

Cine a afirmat că 'efortul depus pentru a obține rate mari de procesare paralelă este irosit dacă nu este însoțit de îmbunătățiri în ratele de procesare secvențiale'?

<p>Amdahl (D)</p> Signup and view all the answers

Ce rol joacă variabila $N$ în multiplicarea matricelor?

<p>Reprezintă dimensiunea matricelor (A)</p> Signup and view all the answers

Cum se determină finalul intervalului $end$ în procesul de multiplicare a matricelor?

<p>end = min((Tid+1) * N / P, N) (C)</p> Signup and view all the answers

Ce metodă este sugerată de Gustafson pentru măsurarea vitezei de accelerare?

<p>Scalarea problemei la numărul de procese (C)</p> Signup and view all the answers

Care este principalul beneficiu al utilizării procesării paralele în multiplicarea matricelor?

<p>Creșterea vitezei de execuție (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Timp de execuție

Timpul necesar pentru a efectua o sarcină, de obicei măsurat în secunde sau milisecunde.

Memorie ocupată

Cantitatea de memorie utilizată de un program pentru a stoca date și instrucțiuni.

Număr de procese / thread-uri

Numărul de procesoare sau thread-uri utilizate pentru a efectua o sarcină. Cu cât numărul de procesoare (thread-uri) este mai mare, cu atât sarcina poate fi executată mai rapid.

Scalabilitate

Măsura capacității unui algoritm paralel de a utiliza eficient resursele disponibile. Un algoritm scalabil poate profita de o creștere a numărului de procesoare.

Signup and view all the flashcards

Speedup

Măsură a timpului necesar pentru a efectua o sarcină, normalizată cu timpul necesar celui mai rapid algoritm serial.

Signup and view all the flashcards

Eficiență

Măsura a eficienței unui algoritm paralel, calculată ca raportul dintre timpul celui mai rapid algoritm serial și produsul dintre timpul algoritmului paralel și numărul de procesoare.

Signup and view all the flashcards

Complexitate

Măsura complexității unui algoritm în funcție de dimensiunea input-ului.

Signup and view all the flashcards

Complexitate paralelă

Complexitatea unui algoritm paralel

Signup and view all the flashcards

Complexitatea de timp O(N)

Un algoritm are o complexitate de timp de O(N) dacă timpul de execuție crește liniar cu numărul de elemente de intrare N.

Signup and view all the flashcards

Complexitatea de timp O(N log N)

Un algoritm are o complexitate de timp de O(N log N) dacă timpul de execuție crește mai rapid decât O(N), dar mai lent decât O(N^2).

Signup and view all the flashcards

Complexitatea de timp O(P)

Un algoritm are o complexitate de timp de O(P) dacă timpul de execuție crește liniar cu numărul de procesoare P.

Signup and view all the flashcards

Eficiența algoritmului paralel

Eficiența unui algoritm paralel se referă la cât de bine folosește procesoarele disponibile pentru a accelera execuția.

Signup and view all the flashcards

Legea lui Amdhal

Legea lui Amdhal stabilește o limită teoretică a accelerației care poate fi obținută prin execuția paralelă a unui algoritm.

Signup and view all the flashcards

f în Legea lui Amdhal

f reprezintă proporția de operații din algoritm care nu pot fi executate paralel.

Signup and view all the flashcards

T în Legea lui Amdhal

T reprezintă timpul de execuție al algoritmului paralel.

Signup and view all the flashcards

S în Legea lui Amdhal

S reprezintă accelerația obținută prin execuția paralelă a algoritmului.

Signup and view all the flashcards

Rank Sort

O tehnică de sortare a elementelor dintr-un vector prin compararea fiecărui element cu celelalte și plasarea sa în poziția corectă în funcție de rangul său, de la cel mai mic la cel mai mare.

Signup and view all the flashcards

Parallel Rank Sort

O sortare paralelă optimizată, care permite calcularea rangului fiecărui element în vector independent de celelalte.

Signup and view all the flashcards

Timp de execuție serial

Timpul necesar pentru a efectua o sarcină pe un singur procesor.

Signup and view all the flashcards

Timp de execuție paralel

Timpul necesar pentru a efectua o sarcină pe mai multe procesoare, în paralel.

Signup and view all the flashcards

Shear Sort

Algoritmul care sortează elementele prin mutarea lor în poziții specifice, pe baza rangului lor.

Signup and view all the flashcards

Algoritmul paralel

Un algoritm parallel care utilizează mai multe procesoare pentru a rezolva o problemă.

Signup and view all the flashcards

Partea secvenţială a programului

Partea secvenţială a unui program reprezintă acea parte a codului care trebuie executată în mod secvenţial (pe un singur procesor) şi nu poate fi paralelizată. Este independentă de numărul de procesoare disponibile.

Signup and view all the flashcards

Partea paralelizabilă a programului

Partea paralelizabilă face referire la secţiunile de cod ale unui program care pot fi executate simultan pe mai multe procesoare, reducând timpii de execuție comparativ cu o execuție secvențială.

Signup and view all the flashcards

Sortarea prin bule

Sortarea prin bule este o tehnică simplă de sortare, dar ineficientă, ce implică compararea și permutarea perechilor de elemente adiacente dintr-un vector. Este un algoritm secvențial.

Signup and view all the flashcards

OET (Odd-Even Transposition Sort)

OET (Odd-Even Transposition Sort) este o tehnică de sortare paralelă bazată pe compararea și permutarea elementelor adiacente. Elementele impare sunt comparate în iterația impară, iar elementele pare în iterația pară.

Signup and view all the flashcards

Bariera

O barieră este un mecanism de sincronizare utilizat în programarea paralelă care asigură că toate firele de execuție ajung într-un anumit punct din cod înainte de a continua.

Signup and view all the flashcards

Complexitate O(n²)

Complexitatea algoritmilor, în general, se referă la numărul de operații efectuate într-un algoritm. Complexitatea O(n²) înseamnă că numarul de operații crește proporțional cu pătratul numărului de elemente procesate.

Signup and view all the flashcards

Paralelizarea

Paralelizarea este procesul de împărțire a unei sarcini în mai multe sub-sarcini care pot fi executate în paralel, de obicei pe mai multe procesoare. Acest lucru poate reduce timpul total de execuție.

Signup and view all the flashcards

Legea lui Amdhal (explicație)

Reprezintă o limită teoretică a speedup-ului care poate fi obținută prin execuția paralelă a unui algoritm.

Signup and view all the flashcards

Speedup super-liniar

Un speedup super-liniar este un caz în care speedup-ul obținut este mai mare decât numărul de procesoare utilizate.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Performanță

Măsuri

  • T - Timpul total necesar pentru execuția programului paralel.
  • P - Numărul de procesoare utilizate.
  • G - Timpul de execuție al celui mai rapid algoritm secvențial.
  • S - Speedup (accelerație). Formula este: S = G / T.

Cost și Eficiență

  • Costul (C) = T * P
  • Eficiența (E) = G/C = G / (T * P) = S/P

Complexitate

  • Exemplu: înmulțirea unui șir de numere cu 3.
  • Complexitatea secvențială este O(N).
  • Complexitatea paralelă este O(N/P).

Legea lui Amdahl

  • f - procentul operațiilor din algoritmul secvențial care NU se pot executa paralel.

  • T = fG + (1 − f)G/P

  • S = G/T = 1 / (f + (1 − f)/P)

  • Dacă P este foarte mare (chiar mai mare ca N), S este mai mic sau egal cu 1/f

    !!!! Așteptatul la barieră poate introduce timpi mari!

Exemple de algoritmi de sortare

  • Bubble Sort: Un algoritm de sortare secvențială cu complexitate O(n²).
  • OETS (Odd-Even Transposition Sort): Un algoritm de sortare paralelă cu complexitate O((N/P) * N) - O(n) pentru P = N.
  • Shear Sort: Un algoritm de sortare paralelă cu complexitate O(Nlog₂N).

    • Sortează fiecare linie pară în mod ascendent (2, 4, ...)

    • Sortează fiecare linie impară în mod descendent (1, 3, ...)

    • Sortează crescător coloanele

    • Lista finală se obține citind în formă de șerpuită

    • Cum paralelizăm? Toate liniile în paralel, barieră, apoi toate coloanele, apoi

      barieră, și repetăm.

  • Rank Sort: determină poziția fiecărui element în vectorul sortat prin raportarea la elementele anterioare.

Înmulțiri de matrici

  • Algoritmul de înmulțire a matricelor are o complexitate de O(N³).
  • O variantă paralelă a algoritmului de înmulțire a matricelor are o complexitate de O(N³/P).
  • Se face referire la viteza de procesare în calculul paralel.
  • Se face referire la măsurarea vitezei de procesare în funcție de scalabilitatea problemei raportată la numărul de procesoare.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Description

Acest quiz explorează metodele de sortare, în special Rank Sort, și evaluarea performanței algoritmilor parali. Întrebările acoperă aspecte teoretice și aplicații practice legate de algoritmi și complexitatea acestora. Testează-ți cunoștințele despre sortare și algoritmi eficienți!

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser