init
This commit is contained in:
7
report/.gitignore
vendored
Executable file
7
report/.gitignore
vendored
Executable file
@@ -0,0 +1,7 @@
|
||||
*
|
||||
|
||||
!**/
|
||||
!.gitignore
|
||||
!report.tex
|
||||
!img/*.png
|
||||
!refs.bib
|
||||
77
report/refs.bib
Executable file
77
report/refs.bib
Executable file
@@ -0,0 +1,77 @@
|
||||
@book{saad2003iterative,
|
||||
title={Iterative Methods for Sparse Linear Systems},
|
||||
author={Saad, Yousef},
|
||||
year={2003},
|
||||
publisher={SIAM}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@book{golub2013matrix,
|
||||
title={Matrix Computations},
|
||||
author={Golub, Gene H. and Van Loan, Charles F.},
|
||||
edition={4},
|
||||
year={2013},
|
||||
publisher={Johns Hopkins University Press}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@article{dongarra2003linpack,
|
||||
title={The LINPACK Benchmark: Past, Present and Future},
|
||||
author={Dongarra, Jack and Luszczek, Piotr and Petitet, Antoine},
|
||||
journal={Concurrency and Computation: Practice and Experience},
|
||||
year={2003},
|
||||
volume={15},
|
||||
number={9},
|
||||
pages={803--820}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@misc{hpl2018netlib,
|
||||
title={HPL: A Portable Implementation of the High Performance Linpack Benchmark},
|
||||
author={Dongarra, Jack and others},
|
||||
year={2018},
|
||||
howpublished={Netlib},
|
||||
url={https://netlib.org/benchmark/hpl/}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@book{barrett1994templates,
|
||||
title={Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods},
|
||||
author={Barrett, Richard and Berry, Michael and Chan, Tony and Demmel, James and Donato, June and Dongarra, Jack and Eijkhout, Victor and Pozo, Roldan and Romine, Charles and Van der Vorst, Henk},
|
||||
year={1994},
|
||||
publisher={SIAM}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@misc{jacobiMathWorld,
|
||||
title={Jacobi Method},
|
||||
author={Weisstein, Eric W.},
|
||||
year={2024},
|
||||
howpublished={Wolfram MathWorld},
|
||||
url={https://mathworld.wolfram.com/JacobiMethod.html}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@book{pacheco2011mpi,
|
||||
title={An Introduction to Parallel Programming},
|
||||
author={Pacheco, Peter},
|
||||
year={2011},
|
||||
publisher={Morgan Kaufmann}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@book{gropp2014mpi,
|
||||
title={Using MPI: Portable Parallel Programming with the Message-Passing Interface},
|
||||
author={Gropp, William and Lusk, Ewing and Skjellum, Anthony},
|
||||
edition={3},
|
||||
year={2014},
|
||||
publisher={MIT Press}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@book{kirk2016cuda,
|
||||
title={Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach},
|
||||
author={Kirk, David B. and Hwu, Wen-mei W.},
|
||||
edition={3},
|
||||
year={2016},
|
||||
publisher={Morgan Kaufmann}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@article{chalmers2023rocHPL,
|
||||
title={Optimizing High-Performance Linpack for Exascale Accelerated Architectures},
|
||||
author={Chalmers, Noel and Kurzak, Jakub and McDougall, Damon and Bauman, Paul},
|
||||
journal={arXiv preprint arXiv:2304.10397},
|
||||
year={2023}
|
||||
}
|
||||
209
report/report.tex
Executable file
209
report/report.tex
Executable file
@@ -0,0 +1,209 @@
|
||||
\documentclass[a4paper, final]{article}
|
||||
%\usepackage{literat} % Нормальные шрифты
|
||||
\usepackage[14pt]{extsizes} % для того чтобы задать нестандартный 14-ый размер шрифта
|
||||
\usepackage{tabularx}
|
||||
\usepackage{booktabs}
|
||||
\usepackage[T2A]{fontenc}
|
||||
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
||||
\usepackage[russian]{babel}
|
||||
\usepackage{amsmath}
|
||||
\usepackage[left=25mm, top=20mm, right=20mm, bottom=20mm, footskip=10mm]{geometry}
|
||||
\usepackage{ragged2e} %для растягивания по ширине
|
||||
\usepackage{setspace} %для межстрочного интервала
|
||||
\usepackage{moreverb} %для работы с листингами
|
||||
\usepackage{indentfirst} % для абзацного отступа
|
||||
\usepackage{moreverb} %для печати в листинге исходного кода программ
|
||||
\usepackage{pdfpages} %для вставки других pdf файлов
|
||||
\usepackage{tikz}
|
||||
\usepackage{graphicx}
|
||||
\usepackage{afterpage}
|
||||
\usepackage{longtable}
|
||||
\usepackage{float}
|
||||
|
||||
% Рекомендуется для biblatex (кавычки/локализация цитат и т.п.)
|
||||
\usepackage{csquotes}
|
||||
|
||||
% ГОСТ-стили для biblatex
|
||||
\usepackage[
|
||||
backend=biber,
|
||||
bibstyle=gost-numeric, % ссылки вида: [1]
|
||||
citestyle=gost-numeric,
|
||||
sorting=none % порядок в списке = по первому цитированию
|
||||
]{biblatex}
|
||||
|
||||
% Все источники хранятся в отдельном файле
|
||||
\addbibresource{refs.bib}
|
||||
|
||||
\renewcommand*{\bibfont}{\small}
|
||||
|
||||
% \usepackage[paper=A4,DIV=12]{typearea}
|
||||
\usepackage{pdflscape}
|
||||
% \usepackage{lscape}
|
||||
|
||||
\usepackage{array}
|
||||
\usepackage{multirow}
|
||||
|
||||
\renewcommand\verbatimtabsize{4\relax}
|
||||
\renewcommand\listingoffset{0.2em} %отступ от номеров строк в листинге
|
||||
\renewcommand{\arraystretch}{1.4} % изменяю высоту строки в таблице
|
||||
\usepackage[font=small, singlelinecheck=false, justification=centering, format=plain, labelsep=period]{caption} %для настройки заголовка таблицы
|
||||
\usepackage{listings} %листинги
|
||||
\usepackage{xcolor} % цвета
|
||||
% \usepackage{hyperref}% для гиперссылок
|
||||
\usepackage{enumitem} %для перечислений
|
||||
|
||||
\newcommand{\specialcell}[2][l]{\begin{tabular}[#1]{@{}l@{}}#2\end{tabular}}
|
||||
|
||||
|
||||
\setlist[enumerate,itemize]{leftmargin=1.2cm} %отступ в перечислениях
|
||||
|
||||
% \hypersetup{colorlinks,
|
||||
% allcolors=[RGB]{010 090 200}} %красивые гиперссылки (не красные)
|
||||
|
||||
% подгружаемые языки — подробнее в документации listings (это всё для листингов)
|
||||
\lstloadlanguages{ SQL}
|
||||
% включаем кириллицу и добавляем кое−какие опции
|
||||
\lstset{tabsize=2,
|
||||
breaklines,
|
||||
basicstyle=\footnotesize,
|
||||
columns=fullflexible,
|
||||
flexiblecolumns,
|
||||
numbers=left,
|
||||
numberstyle={\footnotesize},
|
||||
keywordstyle=\color{blue},
|
||||
inputencoding=cp1251,
|
||||
extendedchars=true
|
||||
}
|
||||
\lstdefinelanguage{MyC}{
|
||||
language=SQL,
|
||||
% ndkeywordstyle=\color{darkgray}\bfseries,
|
||||
% identifierstyle=\color{black},
|
||||
% morecomment=[n]{/**}{*/},
|
||||
% commentstyle=\color{blue}\ttfamily,
|
||||
% stringstyle=\color{red}\ttfamily,
|
||||
% morestring=[b]",
|
||||
% showstringspaces=false,
|
||||
% morecomment=[l][\color{gray}]{//},
|
||||
keepspaces=true,
|
||||
escapechar=\%,
|
||||
texcl=true
|
||||
}
|
||||
|
||||
\textheight=24cm % высота текста
|
||||
\textwidth=16cm % ширина текста
|
||||
\oddsidemargin=0pt % отступ от левого края
|
||||
\topmargin=-1.5cm % отступ от верхнего края
|
||||
\parindent=24pt % абзацный отступ
|
||||
\parskip=5pt % интервал между абзацами
|
||||
\tolerance=2000 % терпимость к "жидким" строкам
|
||||
\flushbottom % выравнивание высоты страниц
|
||||
|
||||
|
||||
% Настройка листингов
|
||||
\lstset{
|
||||
language=python,
|
||||
extendedchars=\true,
|
||||
inputencoding=utf8,
|
||||
keepspaces=true,
|
||||
% captionpos=b, % подписи листингов снизу
|
||||
}
|
||||
|
||||
% Настройка содержания
|
||||
\usepackage{tocloft}
|
||||
\usepackage[hidelinks]{hyperref}
|
||||
|
||||
% section в содержании НЕ жирным
|
||||
\renewcommand{\cftsecfont}{\normalfont}
|
||||
\renewcommand{\cftsecpagefont}{\normalfont}
|
||||
|
||||
% убрать отступ у subsection
|
||||
\setlength{\cftsubsecindent}{0pt}
|
||||
|
||||
% subsubsection курсивом
|
||||
\usepackage{titlesec}
|
||||
|
||||
\titleformat{\subsubsection}
|
||||
{\normalfont\large\itshape} % стиль: обычный + курсив
|
||||
{\thesubsubsection} % номер (убери если не нужен)
|
||||
{1em}
|
||||
{}
|
||||
|
||||
|
||||
\begin{document}
|
||||
% ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ
|
||||
\begin{center}
|
||||
\hfill \break
|
||||
\hfill \break
|
||||
\normalsize{МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ\\
|
||||
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»\\[10pt]}
|
||||
\normalsize{Институт компьютерных наук и кибербезопасности}\\[10pt]
|
||||
\normalsize{Высшая школа технологий искусственного интеллекта}\\[10pt]
|
||||
\normalsize{Направление: 02.03.01 <<Математика и компьютерные науки>>}\\
|
||||
|
||||
\hfill \break
|
||||
\hfill \break
|
||||
\hfill \break
|
||||
\large{Отчёт по практическим заданиям по дисциплине}\\
|
||||
\large{<<Высокоскоростные сетевые технологии суперкомпьютеров>>}\\
|
||||
|
||||
\hfill \break
|
||||
\hfill \break
|
||||
\hfill \break
|
||||
\end{center}
|
||||
|
||||
\small{
|
||||
\begin{tabular}{lrrl}
|
||||
\!\!\!Студент, & \hspace{2cm} & & \\
|
||||
\!\!\!группы 5130201/20101 & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} & Тищенко А. А. \\\\
|
||||
\!\!\!Руководитель, & \hspace{2cm} & & \\
|
||||
\!\!\!профессор, д.т.н. & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} & Курочкин М. А. \\\\
|
||||
&&\hspace{4cm}
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\begin{flushright}
|
||||
<<\underline{\hspace{1cm}}>>\underline{\hspace{2.5cm}} 2026г.
|
||||
\end{flushright}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\hfill \break
|
||||
\begin{center} \small{Санкт-Петербург, 2026} \end{center}
|
||||
\thispagestyle{empty} % выключаем отображение номера для этой страницы
|
||||
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
\section*{Введение}
|
||||
\addcontentsline{toc}{section}{Введение}
|
||||
|
||||
Современные вычислительные задачи во многих областях науки и техники требуют обработки больших объёмов данных и выполнения ресурсоёмких численных расчётов. В связи с этим особую роль играют высокопроизводительные вычислительные системы (High Performance Computing, HPC), позволяющие значительно ускорить решение сложных задач за счёт параллельной обработки данных и использования специализированных архитектур.
|
||||
|
||||
Одной из ключевых задач при работе с вычислительными системами является исследование их производительности. Для этого применяются специальные тесты и бенчмарки, позволяющие оценить эффективность вычислений при различных алгоритмах и конфигурациях оборудования. Одним из наиболее известных тестов является LINPACK, который используется для измерения производительности вычислительных систем при решении систем линейных алгебраических уравнений \cite{dongarra2003linpack}. Данный тест лежит в основе рейтинга суперкомпьютеров TOP500 и широко применяется для оценки производительности высокопроизводительных вычислительных систем.
|
||||
|
||||
Первая лабораторная работа посвящена исследованию производительности вычислительных систем на основе решения систем линейных алгебраических уравнений. В рамках работы изучаются численные методы решения СЛАУ, включая прямые и итерационные методы, а также реализуется собственная версия теста LINPACK с использованием параллельных вычислений. Особое внимание уделяется сравнению производительности стандартной реализации Intel High Performance Linpack и собственной реализации алгоритма.
|
||||
|
||||
Вторая лабораторная работа направлена на изучение технологий параллельного программирования и межпроцессного взаимодействия. В рамках данной работы рассматривается технология MPI (Message Passing Interface), широко используемая для разработки масштабируемых параллельных приложений \cite{gropp2014mpi}. Разработанный алгоритм реализуется с использованием MPI и исследуется его производительность при запуске на различном количестве вычислительных узлов. Полученные результаты сравниваются с реализацией вычислений с использованием технологии CUDA, предназначенной для выполнения параллельных вычислений на графических процессорах \cite{kirk2016cuda}.
|
||||
|
||||
Все вычислительные эксперименты проводились на вычислительном кластере Суперкомпьютерного центра Политехнического университета (СКЦ Политехнический). Доступ к вычислительным ресурсам осуществлялся через удалённое подключение по протоколу SSH. Для выполнения экспериментов использовалась учётная запись \texttt{tm3u21}, вход на кластер производился через узел доступа \texttt{login1.hpc.spbstu.ru}.
|
||||
|
||||
Полученные в ходе работы результаты позволяют оценить влияние различных технологий параллельных вычислений на производительность алгоритмов решения вычислительных задач и сравнить эффективность использования различных вычислительных архитектур.
|
||||
|
||||
|
||||
\section{Задача 1}
|
||||
|
||||
\subsection{Постановка задачи}
|
||||
|
||||
|
||||
\subsection{Выводы}
|
||||
|
||||
|
||||
\section{Задача 2}
|
||||
|
||||
\subsection{Постановка задачи}
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
\section*{Заключение}
|
||||
\addcontentsline{toc}{section}{Заключение}
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
\printbibliography[heading=bibintoc]
|
||||
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user