تفاصيل الوثيقة

نوع الوثيقة : رسالة جامعية 
عنوان الوثيقة :
الحل المتوازي المتكرر لأنظمة المعادلات الخطية المتناثرة الموسعة و تنفيذها على معالجات إنتل زيون فاي
PARALLEL ITERATIVE SOLUTION OF LARGE SPARSE LINEAR EQUATION SYSTEMS ON INTEL XEON PHI COPROCESSORS
 
الموضوع : كلية الحاسبات وتقنية المعلومات 
لغة الوثيقة : العربية 
المستخلص : إن عملية إيجاد حل لنظم المعادلات الخطية هي واحدة من أهم التحديات المشتركة والملحة التي تظهر بشكل أساسي في العديد من المشاكل العلمية والهندسية، والحياتية بشكل عام في مختلف المجالات. ومن أمثلة هذه المشاكل التنبؤ بالطقس وتوقعات سوق الأسهم ومحركات البحث على الإنترنت والرسم البياني الغير موجه وديناميكيات السوائل الحسابية والمشاكل المتعلقة بعمليات الرسومات والرؤية الحاسوبية. وكما نعلم فإن اللبنة الأساسية لحل مجموعة متنوعة من المشاكل العلمية والهندسية أو عمل نظام محاكاة لها متاح في علم الجبر الخطي. الجبر الخطي يوفر حلاً للأنظمة الخطية الكثيفة أو المتناثرة (الصفرية). وبالتالي فإيجاد حل للنظام الخطي المتفرق من شأنه أن يهيمن على معظم زمن التنفيذ مما دفع بعجلة التطوير المستمر لخوارزميات تكرارية من شأنها أن تحسن الأداء. وعلى الرغم من أن القدرة الحاسوبية لمعالج واحد تستمر في النمو، إلا أن المعالجة المتسلسلة لم تحقق الأداء المقبول في حل أنظمة المعادلات الخطية المتناثرة الكبيرة. ونتيجةً لذلك فإن الجمع بين قوة المعالجة المتوازية على الأبنية متعددة النوى والخوارزميات العددية يمكن أن يُسهم في تحسين أداء حل المعادلات الخطية المتناثرة الكبيرة بشكل أفضل وتسريع الحصول على الحل الصحيح في أقل وقت ممكن. حل المعادلات الخطية المتناثرة الكبيرة يعتمد على عملية ضرب المتجهات (SpMV). وبالتالي، فإن تحسين أداء عملية ضرب المتجهات مطلوبة للحد من الوقت اللازم لحساب الحل لأنظمة المعادلات الخطية المتفرقة والكبيرة في حجمها. وقد وجدنا أن (SpMV) تقدم أداءً ضعيفاً على البنى الحديثة مثل إنتل زيون فاي، محققةً أقل من 10٪ من ذروة أداء وحدات المعالجة المركزية. في هذه الرسالة، قمنا باختيار طريقة جاكوبي التكرارية لحل الأنظمة المتفرقة الكبيرة من المعادلات الخطية القطرية. وقد تم تنفيذ النسخة التي تعمل على التوازي على وحدات المعالجة المركزية التقليدية؛ ثم قمنا بنقل التعليمات البرمجية إلى إنتل زيون فاي القائم على وحدة التشغيل إنتل العديد من النوى المتكاملة (MIC). وقد استخدمنا نوع خاص من صيغ تخزين المصفوفات المتفرقة لتخزين القيم الغير صفرية أثناء الحساب وهي صيغة تخزين الصف المتفرق المضغوط (CSR). وأخيراً، قمنا بتقديم تقييم الأداء على اثنين من المعماريات. وتمت المقارنة بين نتائج التنفيذ عليهما من حيث زمن التنفيذ. وكانت النتيجة تظهر أن هناك ضعفاً كبيراً في أداء الحل على إنتل زيون فاي القائم على وحدة التشغيل إنتل العديد من النوى المتكاملة (MIC)، وقد يعود سبب ذلك إلى أن أعباء العمل لنقل المصفوفة المتفرقة الكبيرة الى ذاكرة (MIC) يستغرق الكثير من الوقت. 
المشرف : د. اياد عدنان محمد امين كاتب 
نوع الرسالة : رسالة ماجستير 
سنة النشر : 1439 هـ
2018 م 
المشرف المشارك : د. راشد إبراهيم سليمان محمود 
تاريخ الاضافة على الموقع : Monday, March 12, 2018 

الباحثون

اسم الباحث (عربي)اسم الباحث (انجليزي)نوع الباحثالمرتبة العلميةالبريد الالكتروني
سامية جمعان الزهرانيAlzahrani, Samiah Jamaanباحثماجستير 

الملفات

اسم الملفالنوعالوصف
 43165.pdf pdf 

الرجوع إلى صفحة الأبحاث