ebook img

Parallele Datenverarbeitung mit dem Transputer: 1. Transputer-Anwender-Treffen, TAT ’89 Aachen, 25./26. September 1989 PDF

250 Pages·1990·10.443 MB·German
Save to my drive
Quick download
Download
Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.

Preview Parallele Datenverarbeitung mit dem Transputer: 1. Transputer-Anwender-Treffen, TAT ’89 Aachen, 25./26. September 1989

Informatik - Fachberichte Band 139: M. MarhOler, Fehlerdiagnose lOr Schaltnetze aus Mo Band 163: H. MOiler, RealistischeComputergraphik. VII, 146 Seiten. dulen mit partiell injektiven Pladlunktionen. XIII, 172 Seiten. 1987. 198B. Band 140: H.-J. Wunderlich, Probabilistische Verfahren lOr den Band 164: M. Eulenstein, Generierung portabler Compiler. X, 235 Test hochintegrierter Schaltungen. XII, 133 Seiten. 1987. Seiten. 1988. Band 141: E. G. Schukat-Talamazzini, Generierung von Worthypo Band 165: H.-U. HeiB, Oberlasl in Rechensyslemen.IX, 176 Seilen. thesen in kontinuierlicher Sprache. XI, 142 Seiten. 1987. 198B. Band 142: H.-J. Novak, Textgenerierung aus visuellen Daten: Be Band 166: K. Hormann, Kollisionslreie Bahnen lOr Induslrieroboter. schreibungen von StraBenszenen. XI), 143 Seiten. 1987. XII, 157 Seiten. 1988. Band 143: R. R. Wagner, R. TraunmOller, H. C. Mayr (Hrsg.), Inlorma Band 167: R. Lauber (Hrsg.), ProzeBrechensysleme '88. Sluttgart, tionsbedarfsermittlung und -analyse lOr den Entwurf von Inlor Marz 1988. Proceedings. XIV, 799 Seilen. 1988. mationssystemen. Fachtagung EMISA, Linz, Juli 1987. VIII, 257 Band 168: U. Kastens, F. J. Rammig (Hrsg.), Archileklurund Belrieb Seiten. 19B7. von Rechensystemen. 10. GIIITG-Fachiagung, Paderborn, Mllrz Band 144: H.Oberquelle, Sprachkonzepte lOr benutzergerechte 1988. Proceedings. IX, 405 Seilen. 1988. Systeme. XI, 315 Seiten. 1987. Band 169: G. Heyer, J. Krems, G. GOrz (Hrsg.), Wissensarten und Band 145: K. Rothermel, Kommunikationskonzepte lOr verteilte ihre Darslellung. VIII, 292 Seiten. 1988. transaktionsorientierte Systeme. XI, 224 Seiten. 1987. Band 170: A. Jaeschke, B. Page (Hrsg.), Inlormalikanwendungen im Band 146: W. Damm, Entwurf und Verilikation mikroprogrammier Umweltbereich. 2. Symposium, Karlsruhe, 1987. Proceedings. X, ter Rechnerarchitekturen. VIII, 327 Seiten. 1987. 201 Seiten. 1988. Band 147: F. Belli, W. GOrke (Hrsg.), Fehlertolerierende Rechen Band 171: H. Lutterbach (Hrsg.), Non-Standard Datenbanken lOr systeme I Fault-Tolerant Computing Systems. 3.lnternationale Gil Anwendungen der Graphischen Datenverarbeilung. GI-Fachge ITG/GMA-Fachtagung, Bremerhaven, September 1987. Proceed sprllch, Dortmund, Marz 1988, Proceedings. VII, 183 Seiten. 1988. ings. XI, 389 Seiten. 1987. Band 172: G. Rahmstorf (Hrsg.), Wissensreprasentation in Ex Band 148: F. Puppe, Diagnostisches ProblemlOsen mit Experten pertensystemen. Workshop, Herrenberg, Marz 1987. Proceedings. systemen. IX, 257 Seiten. 1987. VII, 189 Seiten. 1988. Band 149: E. Paulus (Hrsg.), Mustererkennung 1987. 9. DAGM Band 173: M. H. Schulz, Testmustergenerierung und Fehlersimu Symposium, Braunschweig, Sept.lOkt. 1987. Proceedings. XVII, lation in digitalen Schaltungen mit hoher Komplexitat. IX, 165 Sei 324 Seiten. 1987. ten. 1988. Band 150: J. Halin (Hrsg.), Simulationstechnik. 4. Symposium, Band 174: A. EndrOs, Rechtsprechung und Computer in den neun ZOrich, September 1987. Proceedings. XIV, 690 Seiten. 1987. ziger Jahren. XIX, 129 Seiten. 1988. Band 151: E. Buchberger, J. Retti (Hrsg.), 3. Osterreichische Arti Band 175: J. HOlsemann, FunkiionelierTesl der AullOsung von Zu licial-lntelligence-Tagung. Wien, September 1987. Proceedings. griffskonlliklen in Mehrrechnersyslemen. X, 179 Seilen. 1988. VIII, 181 Seiten. 1987. Band 176: H. Trost (Hrsg.), 4.0sterreichische Artilicial-Intelli Band 152: K. Morik (Ed.), GWAI-87. 11 th German Workshop on gence-Tagung. Wien, August 1988. Proceedings. VIII, 207 Seilen. Artilicial Intelligence. Geseke, Sept.lOki. 1987. Proceedings. XI, 1988. 405 Seiten. 1987. Band 177: L. Voelkel, J. Pliquett, Signaluranalyse. 223 Seiten. 1989. Band 153: D. Meyer-Ebrecht (Hrsg.), ASST'87. 6. Aachener Sym Band 178: H. GOttler, Graphgrammatiken in der Softwaretechnik. posium lOr Signaltheorie. Aachen, September 1987. Proceedings. VIII, 244 Seilen. 1988. XII, 390 Seilen. 1987. Band 179: W. Ameling (Hrsg.), Simulationslechnik. 5. Symposium. Band 154: U. Herzog, M. Paterok (Hrsg.), Messung, Modellierung Aachen, September 1988. Proceedings. XIV, 538 Seiten. 1988. und Bewertung von Rechensystemen. 4. GI/ITG-Fachtagung, Er Band lBO: H. Bunke, O. Kabler, P. Stucki (Hrsg.), Mustererkennung langen, Sept.lOkl.1987. Proceedings. XI, 38B Seiten. 19B7. 1988. 10. DAGM-Symposium, ZOrich, September 1988. Proceed Band 155: W. Brauer, W. Wahlster (Hrsg.), Wissensbasierte Sy ings. XV, 361 Seiten. 1988. steme. 2.lnternationaler GI-KongreB, MOnchen, Oklober 1987. XIV, Band 181: W. Hoeppner (Hrsg.), KOnstliche Intelligenz. GWAI-88, 432 Seiten. 19B7. 12. Jahrestagung. Eringerfeld, September 1988. Proceedings. XII, Band 156: M. Paul (Hrsg.), GI-17. Jahrestagung. Computerinte 333 Seiten. 1988. grierter Arbeitsplatz im BOro. MOnchen, Oklober 19B7. Proceed Band 182: W. Barth (Hrsg.), Visualisierungstechniken und Algorith ings. XIII, 934 Seiten. 19B7. men. Fachgespr1!ch, Wien, September 1988. Proceedings. VIII, 247 Band 157: U. Mahn, Attributierte Grammatikenimd Attributierungs Seiten. 1988. algorilhmen. IX, 272 Seilen. 19B8. Band 183: A. Clauer, W. Purgatholer (Hrsg.), AUSTROGRAPHICS Band 15B: G. Cyranek, A. Kachru, H. Kaiser (Hrsg.), Inlormalik und '88. Fachlagung, Wien, September 1988. Proceedings. VIII, 267 "Dritte Well". X, 302 Seilen. 19B8. Seiten. 1988. Band 159: Th. Christaller, H.-W. Hein, M. M. Richter (Hrsg.), KOnst Band 184: B. Gollan, W. Paul, A. Schmitt (Hrsg.), Innovative Inlor liche Inlelligenz. FrOhjahrsschulen, Dassel, 1985 und 1986. VII, 342 mations-Inlrastrukluren. 1.1.1. -Forum, SaarbrOcken, Oktober 1988. Seiten. 19BB. Proceedings. VIII, 291 Seilen. 1988. Band 185: B. Mitschang, Ein MolekOI-Atom-Dalenmodell lOr Non Band 160: H. Mancher, Fehlertoleranle dezentrale ProzeBauto Standard-Anwendungen. XI, 230 Seiten. 1988. matisierung. XVI, 243 Seiten. 1987. Band 186: E. Rahm, Synchronisalion in Mehrrechner-Datenbank Band 161: P. Peinl, Synchronisation in zentralisierten Datenbank systemen. IX, 272 Seiten. 1988. systemen. XII, 227 Seiten. 1987. Band 187: R. Valk (Hrsg.), GI-18. Jahrestagung I. Vernetzte und Band 162: H. Stoyan (Hrsg.), BegrOndungsverwaltung. Proceed komplexe Inlormatik-Systeme. Hamburg, Oklober 1988. Proceed ings, 1986. VII, 153 Seiten. 198B. ings. XVI, 776 Seiten. Informatik-Fachberichte 237 Herausgeber: W. Brauer im Auftrag der Gesellschaft fOr Informatik (GI) R. Grebe (Hrsg.) Parallele Datenverarbeitung mit dem Transputer 1. Transputer-Anwender-Treffen, TAT '89 Aachen, 25,/26. September 1989 Proceedings Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Herausgeber Reinhard Grebe Institut fOr Physiologie der Medizinischen Fakultat Klinikum der RWTH Aachen PauwelsstraBe, 0-5100 Aachen TAT '89 CR Subject Classifications (1987): C.1.2, C.2.1, C.3, 0.3.4, 1.2.9, 1.4.0, 1.6.3 ISBN-13: 978-3-540-52366-6 e-ISBN-13:978-3-642-84142-2 001: 10.1007/978-3-642-84142-2 CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek. Parallele Datenverarbeitung mit dem Transputer: proceedings 1 1. Transputer-Anwender-Treffen, Aachen, 25.126. September 1989. R. Grebe (Hrsg.). -Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo: Springer, 1990 (Informatik-Fachberichte; 237) Auf d. Haupttitels. auch: TAT ISBN-13: 978-3-540-52366-6 NE: Grebe, Reinhard [Hrsg.]; Transputer-Anwender-Treffen (01, 1989, Aachen); GT Dieses Werk ist urheberrechtlich geschOtzt. Die dadurch begrOndeten Rechte, insbesondere die der Obersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Ta bellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfilltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, bei auch nur auszugsweiser Verwer tung, vorbehalten. Eine Vervielfilltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der Fassung vom 24.Juni 1985 zulassig. Sie ist grundsatzlich vergOtungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Stafbe stimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1990 2145/3140-54321 0 -Gedruckt auf silurefreiem Papier Vorwort Der erste Transputer wurde Ende 1983 vorgestellt. Nach den ersten Jahren des Forschens und Expe rimentierens sind inzwischen ausgereifte Hardware-Module, Betriebssysteme und Sprachen allgemein verfiigbar geworden. Seit ca. zwei Jahren beginnen nun in stiindig steigendem MaBe die unter schiedlichsten Anwender in Hochschule und Industrie, Transputer zur parallelen Datenverarbeitung einzusetzen. Der besondere Reiz dieser neuen Technologie liegt darin, daB der Transputer dem allge meinen Bediirfnis nach immer hoherer Rechenleistung ein theoretisch nach oben offenes Angebot an "speedup" gegeniiberstellt. Prinzipiell muB zur Erhohung der Rechenleistung eines Transputernetz werkes nur die Anzahl der Prozessoren proportional erhoht werden. Nicht zuletzt dank des einfachen Aufbaus dieser Prozessorart lassen sich daher kostengiinstig, hochleistungsfahige Systeme aufbauen, die auBerdem relativ einfach an Spezialaufgaben angepaBt werden konnen. In der augenblicklichen Phase der Orientierung und der ersten Erfahrungen mit professionellen An wendungen ist natiirlich das Bediirfnis nach einem Gedankenaustausch mit anderen Anwendern iiber Moglichkeiten, Probleme und Grenzen des Einsatzes von Transputern besonders groB. Unser An gebot fiir ein iiberregionales Treffen zu diesem Thema ist daher auf sehr groBe Resonanz (ca. 500 Teilnehmer) gestoBen. Hier zeigt sich einerseits die Faszination, die von dieser neuen Datenverarbei tungstechnik ausgeht, andererseits aber auch der allgemeine Wunsch nach mehr Informationen. Es hat uns dabei besonders gefreut, daB Industrie und Hochschule bei den Teilnehmern ungefahr gleich stark vertreten waren. Fiir dieses erste Treffen wurde die Vorstellung von Transputerprojekten nicht thematisch einge schrankt. Die im vorliegenden Tagungsband vorgenommene Gliederung der Beitrage hat sich aus der Summe der eingesandten Themenvorschlage von selbst ergeben. Damit diirfte sie auch die DV Bereiche repriisentieren, in denen heute schon Transputer vermehrt eingesetzt werden. Folgende Interessenschwerpunkte haben sich so herauskristallisiert: • Benutzeroberflachen und Sprachen • Para llele Algorithmen • Simulationen • ProzeB- und Robotersteuerung • Bildverarbeitung Aus der groBen Anzahl von Priisentationen wahrend des Treffens sind fUr diesen Band vornehmlich solche Beitrage ausgewahlt worden, die exemplarisch die Planung und Umsetzung von Projekten der VI parallelen Datenverarbeitung mit Transputern beschreiben. Es werden mogliche Losungswege, aber auch Probleme beim Einsatz von Transputern und der entsprechenden Softwareumgebung dargestellt. Insgesamt zeichnet sich ab, daB fUr Simulationen sowie ProzeB- und Steuerungsaufgaben der Trans puter mit seiner verteilten Rechenkapazitat und dem zugeordneten lokalen Speicher schon heute eine bedeutsame Erweiterung bisheriger Moglichkeiten der Datenverarbeitung darstellt. Damit der Transputer auch im Bereich der Bildverarbeitung die hochgesteckten Erwartungen erfiillen kann, muB noch weitere theoretische und experimentelle Arbeit geleistet werden. Es zeigt sich namlich, daB die vier Links pro Prozessor, die konzeptionell dem schnellen Nachrichtenaustausch (message passing) dienen, den extremen Anforderungen bei der Ubertragung von Bilddaten nur beschrankt gewachsen sind (s. Beitrag Beccard et al.). Hier sind noch theoretische Uberlegungen (vertikale - horizontale Granularitat) bzw. spezielle Hardwareentwicklungen erforderlich. In weiteren wichtigen Bereichen der Datenverarbeitung, wie z.B. bei Datenbank-, Expertensystemen etc:, scheint der Transputer im Moment noch nicht in starkerem MaBe eingesetzt zu werden, obwohl er wahrscheinlich auch hier interessante neue Entwicklungen ermoglichen wiirde. Ziel der vorliegenden Veroffentlichung ist die Verbreitung der bisher gemachten allgemeinen und speziellen Erfahrungen beim Umgang mit transputerbezogener Hard- und Software. Sie Bollen als Anregungen fur eigene Entwicklungen potentieller und erfahrener Transputeranwender dienen, die Anwenderbediirfnisse gegenuber den Produzenten offenlegen und der Entwicklung kiinftiger Stan dards dienen. Fur die Anregungen bei der Planung und die Unterstiitzung bei der Organisation und DurchfUhrung des Treffens bedanken wir uns bei Herrn Prof. W. Oberschelp, Aachen, Herrn Prof. H. Schmid SchOnbein, Aachen und bei der Verwaltung des Klinikums der RWTH Aachen. Den Autoren sei fiir die termingerechte Erstellung der Manuskripte gedankt. Reinhard Grebe Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen Grundlagen der parallelen Datenverarbeitung W Oberschelp 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 BenutzeroberfUichen und Sprachen RouMorS: Ein Routing- und Monitoring-System fUr gro6e Transputernetze Do Schlierkamp-Voosen, Ko Wolf 9 0000000000000000000000000000000000000000000000000000 0 0 0 0 0 0 0 0000 Parallele Implementierung einer funktionalen Programmiersprache auf einem Transputer Mehrprozessor-System Ho Kuchen, Ro Loogen 21 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ein verteilter Interpreter fiir Flat Concurrent Prolog auf Transputern Uo Glasser 34 0000000000000000000000000000000000000000000000000000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00000000 3 Parallele Algorithmen Ein paralleler adaptiver Algorithmus fUr die numerische Integration Go Maierhofer 43 0000000000000000000000000000000000000000000000000000 0 0 0 0 00000000000000000000000 Parallele Losung eines Verschnittproblems Bo Kroger, Vornberger 54 00 000000000000 ••••••••••••• 0.0.0 ••••••• 0 •••• 0 ••• 0 •• 0 ••• 0.0 ••• 0 ••• 0 0 0 0 0 4 Simulationen Neuronale Netzwerkmodelle und ihre Implementation auf Transputernetzen Mo Erb, Ho PreiSI 68 0 0 0 0 0 ••• 0 • 0 0 ••••• 0 ••••••••••••••••••••••••••••••• 0 •• 0 0 •• 0 0 0 •• 0 •••••• 0 0 • • • • •• Quantenchemie mit Transputern. Ein direktes SCF-Programm Uo Wedig, Ao Burkhardt, HoG. v.Schnering ............... 83 00.0 ••••• 0 ••• 0 ••• 00 •• 0 ••• 0 •••••••••• VIII Parallelisierung cler Blockdiagramm-orientierten Simulation von Nachrichteniibertragungs systemen J. Kunkel, S. Ritz, H.J. Schlebusch ........................................................... 94 Sichtsimulation fUr einen Fahrsimulator auf der Basis eines Transputer-Netzwerkes P .. Zimmermann ............................................................................ 104 Echtzeitsimulation eines komplexen mechanischen Systems (Modellrotor) auf einem Trans puternetzwerk C.-H. Oertel, B. Gelhaar, G. Lehmann ...................................................... 118 5 Proze:B- und Robotersteuerung Transputer-Einsatz in der Kunststofftechnik M. Philipp, W. Michaeli, K. Borgschulte .................................................... 139 Werkzeuge zur Echtzeitanalyse der Signale eines Multisensorsystems T. Pfeifer, P. Plapper ....................................................................... 152 Robotersteuerung auf Transputerbasis M. Priifer, F. Wahl ......................................................................... 168 6 Bildverarbeitung Freikonfigurierbares Transputernetzwerk als "Compute-Server" und Bildverarbeitungssystem H. Junkes .................................................................................. 189 UTOPIA, ein Bildverarbeitungssystem auch unter HELlOS L. Thieling, R. Fohr, M. Beccard, A. Meisel, W. Ameling .................................... 202 Bildfolgenverarbeitung in Echtzeit mittels einer Transputerpipeline M. Reuschenbach, W. Siems ................................................................ 210 Schnelle 3D-Verarbeitung tomographischer Bilddaten auf einem aus Transputern bestehenden P arallelrechnersystem R. Lehrig, W. Diichting ..................................................................... 220 Transputer in der fiachenorientierten Bildverarbeitung M. Beccard, R. Fohr, W. Ameling ........................................................... 233 GRUND LAG EN DER PARALLELEN DATENVERARBEITUNG walter Oberschelp Lehrstuhl fur Angewandte Mathematik, insbesondere Informatik, RWTH Aachen I. parallelverarbeitung als zukunftsorientierte Technik und der von-Neumann-Prozessor Die Entwicklung parallel verarbei tender DV-Systeme zu marktreifen Angeboten hat in den letzten Jahren derartige Fortschritte gemacht, daB ein neuer Duchbruch bevorsteht. Derzeit (1989) wird die in der Welt erbrachte Rechenleistung noch zu weit uber 90 % von Rechnern mit der klassischen (oder nur unwesentlich we iter entwickelten) von-Neumann Architektur erbracht, d.h. von Rechnern, die mit einem Prozessor (CPU) ausgestattet sind, und die nach dem sog. SISD-Prinzip (£ingle Instruc tion, £ingle Qata) arbeiten. Selbst wenn wir mehr und mehr Rechner mit Doppel-Prozessoren oder Mehrfach-Prozessoren vorfinden und selbst wenn durch das sog. Befehls Pipelining (insbesondere bei RISC-Architekturen) das strenge SISD-Prinzip ein wenig ausgehohlt wird, ist damit der eigentliche Durchbruch zur parallelen DV noch nicht vollzogen. Prinzipielle Grenzen der bisherigen Systemarchitekturen deuten sich an: Wenn heute Spitzen-Prozessoren eine Taktzeit von etwa 10 Nanosekunden haben (in dieser Zeit legt das Licht 3 m zuruck!) und (bei einer angenommenen durchschnittlichen Verarbei tungszeit von 4 Takten pro Instruktion) damit etwa 25 MIPS leisten, so sind prinzipiell neue GroBenordnungen nicht so schnell zu erhoffen. Die Rechenleistung eines heutigen spitzen-Prozessors reicht aber fur viele Zwecke immer noch nicht aus: Fur den Einsatz als Bildrechner z.B. mit 512 x 512 Pixeln zu je 1 Byte Information kann ein solcher Prozessor (bei z.B. 8 Byte Wortlange), der pro Pixel etwa 25 Instruktionen durchzu fuhren hat, hochstens 30 Bilder pro Sekunde verarbeiten - eine fur Echt zeitanwendungen kritische Leistung. Fur die Kostensituation ist ein dramatisches Ansteigen der Preise mit wachsender MIPS-Leistung charakteristisch. Wahrend Prozessoren der Mikro- 2 Klasse (z.B. Intel, Motorola, Transputer) immerhin die GroBenordnung 5 MIPS erreichen, fordert eine Verfunffachung dieser Leistung einen viel hundertfachen Preis. Sicherlich sprechen viele Argumente (Mehrbenutzer fahigkeit, groBer Hauptspeicher) nach wie vor fur den Mainframe, und die Idee, stattdessen durch paralleles Aufstellen vieler Mikros ein lineares Preis-Leistungsverhaltnis zu erzielen, ist in sehr vielen Anwendungs si tuationen sicher eine Milchmadchenrechnung. Anderersei ts verlangen nicht aIle umfangreichen Probleme den Komfort eines Mainframe. Dann ist eine Parallelisierung erwagenswert. II. Einige typische Stufen der Parallelitat aus der sicht des Anwenders Es solI an einigen typischen Problemfeldern der unterschiedliche Grad von Parallelitat erlautert werden. 1) Hohe, naturliche Parallelitat ist z.B. vielen Problemen der graphischen DV (Rastergraphik) und der Bildverarbeitung inharent. Die sog. Pixel- oder Voxel- orientierten Verfahren (z.B. Template-Opera tionen) erfordern an jeder Stelle der Szene i.a. wenige, einfache Rechnungen, welche nur auf charakteristische GroBen in der unmittel baren Nachbarschaft einer fruheren Szene rekurrieren. AIle Rechnungen konnen im Prinzip gleichzeitig ablaufen. Ein einziger von-Neumann Prozessor muB das Bild naturlich seriell durchlaufen. 2) Klassische Moglichkeiten der Parallelisierung ergeben sich bei den Komponenten-Rechnungen (Addition, subtraktion) fur Vektoren und Matrizen. Auch die nichttrivialen Matrix-Operationen (Multiplikation, Inversion) sind gut parallelisierbar. Sie erfordern allerdings die Herstellung einer angemessenen Verbindungsstruktur zwischen den ein zelnen Prozessoren. Betrachten wir etwa die Multiplikation zweier (n x n)-Matrizen, wobei n als Zweierpotenz n = 2q gegeben sei. Es ist mit Hilfe rekursiver Techniken moglich, das fur die Losung linearer Gleichungssysteme grundlegende Problem der Invertierung einer nichtsingularen Matrix groBenordnungsmaBig auf die Multiplikation von Matrizen zuruckzufuhren. Wahrend nun die Matrix-Multiplikation mit Hilfe eines von Neumann-Prozessors in der ublichen Technik den zeitaufwand 0(n3) erfordert - Verfahren zur Reduzierung des Exponen ten von 3 auf (derzeit) 2,376 sind wegen des erforderlichen Overheads noch kaum implementiert -, kommt man bei Verwendung von n3 Prozes soren mit einem zeitaufwand der GroBenordnung O(log n) aus.

See more

The list of books you might like

Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.