고속 계산을 요구하는 분야에서는 여러개의 프로세싱 소자를 사용하여 속도를 증가시키는 병렬 처리의 필요성이 점점 증대되고 있다. 특히 암호처리에서 이산대수 문제나 factorization문제는 많은 시간이 걸리므로 고속계산을 위한 병렬처리가 매우 중요하다. 본 논문에서는 Pohlig-Hellman에 의한 이산대수 알고리즘을 SIMD구조의 병렬 컴퓨터상에서 고속으로 처리할 수 있는 두가지 병렬 이산대수 알고리즘을 제시하며, 이를16개의 트랜스퓨터로 구성된 병렬 컴퓨터인 KOPS(Korea Parallel System)상에서 구현한 성능평가를 제시한다.
This paper describes several loop partitioning techniques such as loop splitting method by thresholds and Polychronopoulos' loop splitting method for exploiting parallelism from single loop which already developed. We propose improved loop splitting method for maximizing parallelism of single loops with non-constant dependence distances. By using the distance for the source of the first dependence, and by our defined theorems, we present generalized and optimal algorithms for single loops with non-uniform dependences. The algorithms generalize how to transform general single loops into parallel loops.
We review some loop partitioning techniques such as loop splitting method by thresholds and Polychronopoulos' loop splitting method for exploiting parallelism from single loop which already developed. We propose improved loop splitting method for maximizing parallelism of single loops with non-constant dependence distances. By using the iteration and distance for the source of the first dependence, and by our defined theorems, we present generalized and optimal algorithms for single loops with non-uniform dependences. The algorithms generalize how to transform general single loops with one dependence as well as with multiple dependences into parallel loops.
A systematic methodology for efficient implementation of processor arrays from regular iterative algorithms is proposed. One of the modern parallel processing array architectures is the Systolic arrays and we use it for processor arrays on this paper. On designing the systolic arrays, there are plenty of mapping functions which satisfy necessary conditions for its implementation to the time-space domain. In this paper, we sue a few conditions to reduce the total number of computable mapping functions efficiently. As a results of applying this methodology, efficient designs of systolic arrays could be done with considerable saving on design time and efforts.
Ulusoy, Serdar;Bekdas, Gebrail;Nigdeli, Sinan Melih
Structural Engineering and Mechanics
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v.75
no.2
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pp.175-191
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2020
In this study, multi-story structures are actively controlled using metaheuristic algorithms. The soil conditions such as dense, normal and soft soil are considered under near-fault ground motions consisting of two types of impulsive motions called directivity effect (fault normal component) and the flint step (fault parallel component). In the active tendon-controlled structure, Proportional-Integral-Derivative (PID) type controller optimized by the proposed algorithms was used to achieve a control signal and to produce a corresponding control force. As the novelty of the study, the parameters of PID controller were determined by different metaheuristic algorithms to find the best one for seismic structures. These algorithms are flower pollination algorithm (FPA), teaching learning based optimization (TLBO) and Jaya Algorithm (JA). Furthermore, since the influence of time delay on the structural responses is an important issue for active control systems, it should be considered in the optimization process and time domain analyses. The proposed method was applied for a 15-story structural model and the feasible results were found by limiting the maximum control force for the near-fault records defined in FEMA P-695. Finally, it was determined that the active control using metaheuristic algorithms optimally reduced the structural responses and can be applied for the buildings with the soil-structure interaction (SSI).
Dynamic scheduling is very important in constructing CIM and improving productivity of chemical processing systems. Computation at the scheduling level requires mostly a long time to generate an optimal schedule, so it is difficult to immediately respond to actual process events in real-time. To solve these problems, we developed dynamic scheduling algorithms such as DSMM(Dynamic Shift Modification Method), PUOM(Parallel Unit Operation Method) and UVVM(Unit Validity Verification Method). Their main functions are to minimize the effects of unexpected disturbances such as process time variations and unit failure, to predict a makespan of the updated dynamic schedule and to modify schedule desirably in real-time responding to process time variations. As a result, the algorithms generate a new pertinent schedule in real-time which is close to the original schedule but provides an efficient way of responding to the variation of process environment. Examples in a shampoo production batch process illustrate the efficiency of the algorithms.
GRID environments have been developed in distributed heterogeneous computing infrastructure for advanced science and engineering Therefore efficient scheduling algorithms for allocating user job to resources in the GRID environment are required. Many scheduling algorithms have been proposed, but these algorithms are not suitable for the GRID environment. That is the previous scheduling algorithm does not consider network bandwidth between multiple resources. In this paper, we propose a new scheduling algorithm for Global GRID environment and show that our algorithm has better performance than other scheduling algorithms through extensive simulation.
Parallel genetic algorithms are particularly easy to implement and promise substantial gains in performance. Its basic idea is to keep several subpopulations that are processed by genetic algorithms. Furthermore, a migration mechanism produces a chromosome exchange between subpopulation. In this paper, a new selection method based on non-linear fitness assignment presented. The use of proposed ranking selection permits higher local exploitation search, where the diversity of populations is structure. Experimental results show that the relation between local-global search balance and the probabilities of reaching a desired solution.
The purpose of a parallel scheduling under a multiprocessor environment is to carry out the scheduling with the minimum synchronization overhead, and to perform load balance for a parallel application program. The processors calculate the chunk of iteration and are allocated to carry out the parallel iteration. At this time, it frequently accesses mutually exclusive global memory so that there are a lot of scheduling overhead and bottleneck imposed. And also, when the distribution of the parallel iteration in the allocated chunk to the processor is different, the different execution time of each chunk causes the load imbalance and badly affects the capability of the all scheduling. In the paper. we investigate the problems on the conventional algorithms in order to achieve the minimum scheduling overhead and load balance. we then present a new parallel loop scheduling algorithm, considering the locality of the data and processor affinity.
The present contribution addresses the parallelization of advanced simulation methods for structural reliability analysis, which have recently been developed for large-scale structures with a high number of uncertain parameters. In particular, the Line Sampling method and the Subset Simulation method are considered. The proposed parallel algorithms exploit the parallelism associated with the possibility to simultaneously perform independent FE analyses. For the Line Sampling method a parallelization scheme is proposed both for the actual sampling process, and for the statistical gradient estimation method used to identify the so-called important direction of the Line Sampling scheme. Two parallelization strategies are investigated for the Subset Simulation method: the first one consists in the embarrassingly parallel advancement of distinct Markov chains; in this case the speedup is bounded by the number of chains advanced simultaneously. The second parallel Subset Simulation algorithm utilizes the concept of speculative computing. Speedup measurements in context with the FE model of a multistory building (24,000 DOFs) show the reduction of the wall-clock time to a very viable amount (<10 minutes for Line Sampling and ${\approx}$ 1 hour for Subset Simulation). The measurements, conducted on clusters of multi-core nodes, also indicate a strong sensitivity of the parallel performance to the load level of the nodes, in terms of the number of simultaneously used cores. This performance degradation is related to memory bottlenecks during the modal analysis required during each FE analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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