تحقیق درباره تحلیل الگوریتم شاخه و قید موازی آسنکرون Asynchronous Parallel Branch and Bound Algorithm

اختصاصی از فایلکو تحقیق درباره تحلیل الگوریتم شاخه و قید موازی آسنکرون Asynchronous Parallel Branch and Bound Algorithm دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 51

تحلیل الگوریتم شاخه و قید موازی آسنکرون

Asynchronous Parallel Branch and Bound Algorithm

1- خلاصه:

در این مقاله توضیحی درباره کامپیوترهای موازی می‌دهیم و بعد الگوریتمهای موازی را بررسی می‌کنیم. ویژگیهای الگوریتم branch & bound را بیان می‌کنیم و الگوریتمهای b&b موازی را ارائه می‌دهیم و دسته‌ای از الگوریتمهای b&b آسنکرون برای اجرا روی سیستم MIMD را توسعه می‌دهیم. سپس این الگوریتم را که توسط عناصر پردازشی ناهمگن اجرا شده است بررسی می‌کنیم.

نمادهای perfect parallel و achieved effiency را که بطور تجربی معیار مناسبی برای موازی‌سازی است معرفی می‌کنیم زیرا نمادهای قبلی speed up (تسریع) و efficiency (کارایی) توانایی کامل را برای اجرای واقعی الگوریتم موازی آسنکرون نداشتند. و نیز شرایی را فراهم کردیم که از آنومالیهایی که به جهت موازی‌سازی و آسنکرون بودن و یا عدم قطعیت باعث کاهش کارایی الگوریتم شده بود، جلوگیری کند.

2- معرفی:

همیشه نیاز به کامپیوترهای قدرتمند وجود داشته است. در مدل سنتی محاسبات، یک عنصر پردازشی منحصر تمام taskها را بصورت خطی (Seqventia) انجام میدهد. به جهت اجرای یک دستورالعمل داده بایستی از محل یک کامپیوتر به محل دیگری منتقل می‌شد، لذا نیاز هب کامپیوترهای قدرتمند اهمیت روز افزون پیدا کرد. یک مدل جدید از محاسبات توسعه داده شد، که در این مدل جدید چندین عنصر پردازشی در اجرای یک task واحد با هم همکاری می‌کنند. ایده اصل این مدل بر اساس تقسیم یک task به subtask‌های مستقل از یکدیگر است که می‌توانند هر کدام بصورت parallel (موازی) اجرا شوند. این نوع از کامپیوتر را کامپیوتر موازی گویند.

تا زمانیکه این امکان وجود داشته باشد که یک task را به زیر taskهایی تقسیم کنیم که اندازه بزرگترین زیر task همچنان به گونه‌ای باشد که باز هم بتوان آنرا کاهش داد و البته تا زمانیکه عناصر پردازشی کافی برای اجرای این sub task ها بطور موازی وجود داشته باشد، قدرت محاسبه یک کامپیوتر موازی نامحدود است. اما در عمل این دو شرط بطور کامل برقرار نمی‌شوند:

اولاً: این امکان وجود ندارد که هر taskی را بطور دلخواه به تعدادی زیر task‌های مستقل تقسیم کنیم. چون همواره تعدادی زیر task های وابسته وجود دارد که بایستی بطور خطی اجرا شوند. از اینرو زمان مورد نیاز برای اجرای یک task بطور موازی یک حد پایین دارد.

دوماً: هر کامپیوتر موازی که عملاً ساخته می‌شود شامل تعداد معینی عناصر پردازشی (Processing element) است. به محض آنکه تعداد taskها فراتر از تعداد عناصر پردازشی برود، بعضی از sub task ها بایستی بصورت خطی اجرا شوند و بعنوان یک فاکتور ثابت در تسریع کامپیوتر موازی تصور می‌شود.

الگوریتمهای B&B مسائل بهینه سازی گسسته را به روش تقسیم فضای حالت حل می‌کنند. در تمام این مقاله فرض بر این است که تمام مسائل بهینه سازی مسائل می‌نیمم کردن هستند و منظور از حل یک مسئله پیدا کردن یک حل ممکن با مقدار می‌نیمم است. اگر چندین حل وجود داشته باشد، مهم نیست کدامیک از آنها پیدا شده.

الگوریتم B&B یک مسئله را به زیر مسئله‌های کوچکتر بوسیله تقسیم فضای حالت به زیر فضاهای (Subspace) کوچکتر، تجزیه می‌کند. هر زیر مسئله تولید شده یا حل است و یا ثابت می‌شود که به حل بهینه برای مسئله اصلی (Original) نمی‌انجامد و حذف می‌شود. اگر برای یک زیر مسئله هیچ کدام از این دو امکان بلافاصله استنباط نشود، آن زیر مسئله به زیرمسئله‌های کوچکتر دوباره تجزیه می‌شود.

Parallel Processing of large graphs

اختصاصی از فایلکو Parallel Processing of large graphs دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان انگلیسی :  Parallel Processing of large graphs

 عنوان فارسی : پردازش موازی گراف های بزرگ

Abstract

More and more large data collections are gathered worldwide in various IT systems. Many of them possess a networked nature and need to be processed and analysed as graph structures. Due to their size they very often require the usage of a parallel paradigm for efficient computation. Three parallel techniques have been compared in the paper: MapReduce, its map-side join extension and Bulk Synchronous Parallel (BSP). They are implemented for two different graph problems: calculation of single source shortest paths (SSSP) and collective classification of graph nodes by means of relational influence propagation (RIP). The methods and algorithms are applied to several network datasets differing in size and structural profile, originating from three domains: telecommunication, multimedia and microblog. The results revealed that iterative graph processing with the BSP implementation always and significantly, even up to 10 times outperforms MapReduce, especially for algorithms with many iterations and sparse communication. The extension of MapReduce based on map-side join is usually characterized by better efficiency compared to its origin, although not as much as BSP. Nevertheless, MapReduce still remains a good alternative for enormous networks, whose data structures do not fit in local memories

 تعداد صفحات انگلیسی : 14 صفحه

 

 

چکیده

امروزه مجموعه داده‌های بزرگ و بزرگتری در سیستم‌های IT مختلف سرتاسرجهان جمع آوری می‌شود. بسیاری از آنها، یک ذات شبکه بندی شدی را پردازش کرده و نیاز به پردازش و تحلیل به عنوان ساختارهای گراف دارند. به دلیل اندازه آنها، اغلب استفاده از طرجی موازی برای محاسبه کارآمد مورد نیاز است. سه تکنیک موازی سازی در این مقاله مقایسه شده‌اند:MapReduce، گسترش آن در اتصال سمت نگاشت و موازی سازی همگام انبوه (BSP). این تکنیک‌ها برای دومسئله گراف مختلف پیاده سازی شده‌اند: محاسبه کوتاهترین مسیرها از یک مبدا (SSSP) و دسته بندی انبوه گره‌های گراف با استفاده از انتشار تاثیر نسبی (RIP). روش‌ها و الگوریتم‌ها به داده‌های شبکه متعددی با اندازه و پروفایل ساختاری مختلف اعمال شده‌اند که از سه دامنه نشأت می‌گیرند: ارتباط راه دور، رسانه و میکرووبلاگ. نتایج نشان داده‌اند که پردازش تکرارشونده گراف با پیاده سازی BSP همیشه و به طور قابل توجهی حتی تا 10 برابر و به خصوص برای الگوریتم‌هایی با تکرار زیاد و ارتباطات تنک، بهتر ازMapReduce است. گسترش MapReduce برپایه اتصال سمت نگاشت معمولا کارآیی بهتری در مقایسه با الگوریتم اصلی دارد، اگرچه به‌اندازه BSP نمی‌باشد. با این حال، MapReduce همچنان برای شبکه‌های حجیم که ساختارداده آنها در حافظه محلی جای نمی‌گیرد، جایگزینی مناسب است.

1-مقدمه

بسیاری از مسائل علمی‌و تکنیکی به داده ای با ذات شبکه مرتبط اند که می‌تواند نسبتا به سادگی با استفاده از گراف نمایش داده شود. گراف‌ها، انتزاعی انعطاف پذیر برای توصیف روابط بین اشیاء گسسته فراهم می‌کنند. بسیاری از مسائل عملی را می‌توان در محاسبات علمی، تحلیل داده و دیگر شاخه‌ها به شکل مورد نیاز با گراف مدلسازی کرده و توسط الگوریتم‌های گراف مناسب حل کرد.

در بسیاری از محیط‌ها، ساختارهای گراف آنقدر بزرگ اند که نیاز به روش‌های پردازش خاصی، به خصوص به طور موازی دارند. این مسئله به خصوص برای مجموعه داده‌های کاربران که ردپای خود را در سرویس‌های روی خط و ارتباطی مختلفی جای می‌گذارند، از جمله پورتال‌های انتشار رسانه یا سایت‌های شبکه‌های اجتماعی، یوتوب و فیسبوک، حیاتی است. به علاوه این پایگاه‌های داده، رفتار مختلف کاربر را نشان می‌دهند که نمایش گراف آنها ممکن پیچیده و همراه با چندین خط ارتباطی بین گره‌های شبکه باشد. این مسئله نیاز به روش‌های تحلیلی دارد که نه تنها با گراف‌های ساده بلکه با گراف‌های چندگانه و فراگراف‌ها دست وپنجه نرم کنند...

تعداد صفحات ترجمه فارسی : 40 صفحه

دانلود کتاب Parallel Robots ،Mechanics and Control (ربات های موازی، مکانیک و کنترل) 2013

اختصاصی از فایلکو دانلود کتاب Parallel Robots ،Mechanics and Control (ربات های موازی، مکانیک و کنترل) 2013 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کتاب Parallel Robots ،Mechanics and Control (2013 نوشته  دکتر حمید تقی راد کتابی است که به صورت جامع به دینامیک ، سینماتیک، و کنترل حرکت و نیرو در ربات های موازی پرداخته است. زبان این کتاب انگلیسی بوده و مشتمل بر 7 فصل میباشد. سرفصل های این کتاب عبارتند از:

1-Introduction                                                                                                                           1.1 What Is a Robot?
1.2 Robot Components
1.3 Robot Degrees-of-Freedom
1.4 Robot Classification                                                                                                              1.5 The Aims and Scope of This Book

2-Motion Representation                                                                                                          2.1 Spatial Motion Representation.                                                                                             2.2 Motion of a Rigid Body
2.3 Homogeneous Transformations                                                                                            problems

3- Kinematics
3.1 Introduction
3.2 Loop Closure Method
3.3 Kinematic Analysis of a Planar Manipulator                                                                    3.4 Kinematic Analysis of Shoulder Manipulator
3.5 Kinematic Analysis of Stewart–Gough Platform Problems                                                                                

4-Jacobians: Velocities and Static Forces                                                                            4.1 Introduction
4.2 Angular and Linear Velocities
4.3 Jacobian Matrices of a Parallel Manipulator
4.4 Velocity Loop Closure
4.5 Singularity Analysis of Parallel Manipulators
4.6 Jacobian Analysis of a Planar Manipulator
4.7 Jacobian Analysis of Shoulder Manipulator
4.8 Jacobian Analysis of the Stewart–Gough Platform
4.9 Static Forces in Parallel Manipulators                                                                               4.10 Stiffness  Analysis of Parallel Manipulators

5-Dynamics
5.1 Introduction
5.2 Dynamics of Rigid Bodies: A Review                                                                              5.3 Newton–Euler Formulation                                                                                                 5.4 Virtual Work Formulation                                                                                                   5.5 Lagrange Formulation                                                                                                          problems

6-Motion Control                                                                                                                   6.1 Introduction
6.2 Controller Topology
6.3 Motion Control in Task Space
6.4 Robust and Adaptive Control
6.5 Motion Control in Joint Space
6.6 Summary of Motion Control Techniques                                                                               6.7 Redundancy Resolution
6.8 Motion Control of a Planar Manipulator
6.9 Motion Control of the Stewart– Gough Platform
Problems

7- Force Control
7.1 Introduction
7.2 Controller Topology
7.3 Stiffness Control
7.4 Direct Force Control
7.5 Impedance Control                                                                                                     problems

تعداد صفحات: 527 صفحه             فرمت فایل:    pdf 

سال انتشار:2013                          ناشر: Taylor & Francis Group