Implementación en paralelo de un modelo de transmisión sináptica sobre un cluster heterogéneo (original) (raw)
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Implementación paralela del algoritmo backpropagation en un cluster de computadoras
2006
En la actualidad existe una gran diversidad de arquitecturas paralelas, en donde se han definido muchos modelos de implementación del algoritmo de entrenamiento de redes neuronales backpropagation o propagación hacia atrás. La obtención de una buena performance depende básicamente del modelo de implementación y la arquitectura paralela disponible. El presente trabajo consiste en la definición de un modelo de implementación del algoritmo de backpropagation en un ambiente de programación paralela y su implementación utilizando un cluster de computadoras conectadas entre sí. Esta implementación permite ser utilizada, no necesariamente en una arquitectura paralela especifica en donde la comunicación no introduce un overhead, como ocurre en la utilización de un clustrer de estaciuones de trabajo. De esta forma la implementación realizada permite no solo, mejoras en la performance del algoritmo de entrenamiento sino que ademas mediante la utilización de un parámetro que se utiliza para determinar que un cambio en un peso de entrenamiento superior a debe ser considerado, en otro caso no.
Procesamiento paralelo en clusters
2004
En el contexto de procesamiento paralelo en clusters, existen muchas líneas de investigación que aún están abiertas a nivel internacional. Las dos más importantes que se tienen en cuenta en esta línea de investigación son: a) rendimiento paralelo y b) creación de ambientes de desarrollo y ejecución de aplicaciones en clusters. En el contexto de rendimiento paralelo se tienen en cuenta aspectos tales como la optimización, estimación y modelización; todos temas que aún no han sido resueltos en general y en el mejor de los casos se han presentado soluciones para algunas áreas de aplicación. En el contexto de ambientes de desarrollo y ejecución de aplicaciones en clusters se tiene en cuenta la posibilidad de proveer a los usuarios una "imagen única del sistema", o Single System Image (SSI) al menos en algunos aspectos o subsistemas específicos que son de interés general.
AQUA-LAC Volume 10 Number 2 (March 2018), 2017
En este trabajo se presenta una implementación altamente eficiente que resuelve en paralelo la Ecuación en Derivadas Parciales de Flujo Subterráneo (EDPFS) en régimen transitorio y en tres dimensiones, linealizada aplicando diferentes esquemas de diferencias finitas. El código desarrollado considera los siguientes aspectos: (i) medios heterogéneos donde la conductividad hidráulica puede variar abruptamente en el espacio, (ii) medios anisótropos mediante el tensor no diagonal de conductividades hidráulicas, (iii) geometrías irregulares del acuífero y parametrizaciones variables en tiempo y espacio de sus condiciones de contorno, (iv) la variabilidad espacio-temporal de las acciones exteriores actuando sobre dicho acuífero. Para efectos de ejecución computacional, se han adoptado las herramientas ofrecidas por la interfaz de altas prestaciones PETSc, la cual permite la ejecución en paralelo del planteamiento de los sistemas de ecuaciones del modelo, la resolución en paralelo de dichos sistemas mediante el método del gradiente conjugado y el acceso a diferentes esquemas de pre condicionamiento. Para probar la pertinencia y eficiencia de la implementación creada se realizaron tres experimentos computacionales. Primero, la modelación del flujo en un acuífero bidimensional homogéneo anisótropo, con el fin de evaluar la representación matemática de la anisotropía del medio. Segundo, la solución de la EDPFS para medio fracturado, considerando propiedades hidráulicas generadas a partir de un modelo estocástico equivalente de medio poroso. En este experimento se realizó la comparación de las soluciones obtenidas con otras de referencia simuladas en MODFLOW, con lo cual se comprobó la pertinencia y precisión de la implementación. Tercero, un acuífero sintético en forma de cubo, heterogéneo y anisótropo con diferentes niveles de discretización espacial. El desempeño de la solución numérica de la EDPFS se evalúa utilizando varios precondicionamientos para los diferentes escenarios de discretización propuestos. En este caso se concluye que, a pesar de que la selección del precondicionamiento influye en el aumento o disminución de la eficiencia de ejecución del modelo, la principal limitación computacional radica en la adecuada selección de un hardware que pueda soportar adecuadamente las ejecuciones en paralelo.
Modelación de la propagación de armónicos en sistemas de transmisión eléctrica
2017
This paper presents the modeling of the harmonics propagation in the electrical transmission lines, to define the effect of voltage and current signals; and consequently, determine your energy quality. For the purposes of the study, the analysis of the signals from the nonlinear sources is carried out and it is introduced in the electrical power systems by the use of non-parametric methods, which involves time domain analysis and Time domain - Frequency. For the model of the transmission lines is done by the π model of the parameters distributed in long lines. For modeling and simulation, the overlap of harmonics and the coincidence factor of nonlinear signals in a common node were considered. Finally, the harmonic percentages that affect the long lines are shown in relation to the number of signals no line injected to the node to determine the voltage and current waveform.
Scheduling paralelo orientado a cluster de ordenadores no dedicados
Resumen La demanda actual de grandes capacidades de cómputo ha comportado un importante progreso de los sistemas paralelos. Asimismo, diferentes estudios constatan la baja utilización de los recursos de cómputo disponibles en una red de ordenadores. Considerando ambas situaciones, la comunidad científica ha trabajado en el desarrollo de entornos que permitan el uso de estas redes de ordenadores, también denominadas clusters, con una doble funcionalidad: ejecutar aplicaciones paralelas aprovechando los recursos ociosos presentes a lo largo del cluster, sin perturbar el rendimiento de las aplicaciones ejecutadas por los usuarios locales. Este trabajo presenta un entorno, denominado CISNE, enmarcado en esta línea de trabajo. CISNE incide tanto en la planificación espacial como temporal de las aplicaciones distribuidas, garantizando, al mismo tiempo, que el usuario local presente en cada uno de los nodos que constituyen el cluster, no perciba una ralentización en el rendimiento de sus aplicaciones. Los resultados obtenidos, medidos con herramientas que han sido desarrolladas a tal efecto, muestran la viabilidad de nuestras propuestas.
2011
La programación híbrida ha alcanzado importancia a raíz de la aparición de las arquitecturas cluster de multicores, fruto del avance tecnológico de los procesadores y las limitaciones físicas que imponían las arquitecturas tradicionales. Este nuevo paradigma de programación permite aprovechar la nueva jerarquía de memoria que la arquitectura provee. El objetivo de este trabajo es realizar un análisis comparativo de dos paradigmas de programación paralela, el paradigma de pasaje de mensajes, (utilizado en los clusters tradicionales) y la programación híbrida (donde se combina pasaje de mensajes y memoria compartida). La experimentación se realiza sobre el problema clásico de multiplicación de matrices. La arquitectura de prueba utilizada en el análisis experimental es un cluster de multicores.