Ein Modell zur effizienten Parallelisierung von Algorithmen auf komplexen, dynamischen Datenstrukturen

Moderne berechnungsintensive Algorithmen, beispielsweise adaptive numerische Lösungsverfahren für partielle Differentialgleichungen, arbeiten oftmals auf komplexen, dynamischen Datenstrukturen. Die Implementierung solcher Algorithmen auf Parallelrechnern mit verteiltem Speicher mittels Datenpartitionierung wirft zahlreiche Probleme auf (z.B. Lastverteilung). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das neue parallele Programmiermodell Dynamic Distributed Data (DDD) entwickelt, durch das die Parallelisierungsarbeit vom Design der verteilten Datenstrukturen bis hin zur Erstellung des portablen, parallelen und effizienten Programmcodes unterstützt wird. Dem DDD-Konzept liegt ein graphbasiertes formales Modell zugrunde. Dabei wird die Datenstruktur des jeweiligen Programms (z.B. unstrukturierte Gitter) formal auf einen verteilten Graphen abgebildet, der aus mehreren lokalen Graphen besteht. Das formale Modell dient als Spezifikation des Programmiermodells und gleichzeitig zur Definition der wichtigen in dieser Arbeit verwendeten Begriffe. Der Systemarchitektur von DDD-basierten Anwendungen liegt ein Schichtenmodell zugrunde, den Kern stellt dabei die DDD-Programmbibliothek dar. Diese bietet Funktionen zur dynamischen Definition verteilter Datentypen und zur Verwaltung lokaler Objekte. In den Überlappungsbereichen der lokalen Graphen stehen abstrakte Kommunikationsfunktionen in Form von sog. Interfaces zur Verfügung. Die wesentliche Neuerung gegenüber nahezu allen bestehenden Arbeiten ist jedoch die Möglichkeit zur dynamischen Veränderung des verteilten Graphen; dies ermöglicht es beispielsweise, dynamische Lastverteilung oder Gittergenerierungsverfahren einfach und effizient zu implementieren. Damit können beliebig komplexe Datentopologien dynamisch erzeugt, migriert und wieder entfernt werden

Entwicklung, Untersuchung und Implementierung von parallelen evolutionären Algorithmen für die Modellpartitionierungskomponente parallelMAP

Die vorliegende Arbeit untersucht Möglichkeiten der Parallelisierung von Evolutionären Algorithmen, welche hier zur Partitionierung von Daten füur die parallele Logiksimulation benutzt werden. Neben einer allgemeinen Einführung in Grundbegriffe und Methoden von Evolutionären Algorithmen, Parallelverarbeitung, Logiksimulation und Datenpartitionierung wird das im Rahmen dieser Diplomarbeit entwickelte Programmpaket pga vorgestellt, sowie auf die darin benutzten Parallelisierungsmethoden und Kommunikationsstrukturen eingegangen

Jahresbericht 2003 zur kooperativen DV-Versorgung

:VORWORT 7 ÜBERSICHT DER INSERENTEN 10 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV-KOMMISSION 13 MITGLIEDER DER DV-KOMMISSION 14 ZUR ARBEIT DES IT-KOORDINIERUNGSSTABES 15 TEIL II 1 DAS UNIVERSITÄTSRECHENZENTRUM (URZ) 19 1.1 STANDORT 19 1.2 AUFGABEN 20 1.3 HAUSHALT 20 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 21 1.5 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 22 1.6 GREMIENARBEIT 23 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 25 2.1 ALLGEMEINE VERSORGUNGSSTRUKTUR AN DER TUD 25 2.1.1 Netzebenen 25 2.1.2 Backbone 26 2.1.3 Datennetz zwischen den Universitätsstandorten und Außenanbindung 28 2.1.4 Lokale Vernetzung 34 2.1.5 Funk-LAN (WLAN) 37 2.1.6 Datennetz zu den Wohnheimstandorten 38 2.2 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 39 2.2.1 Electronic-Mail 39 2.2.2 WWW 40 2.2.3 News 41 2.2.4 FTP 41 2.2.5 Wählzugänge 42 2.2.6 Time-Service 42 2.3 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 42 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 43 3.1 BENUTZERBERATUNG 43 3.2 LOGIN-SERVICE 44 3.3 COMPUTE-SERVICE (HOCHLEISTUNGSRECHNEN) 45 3.3.1 Origin2800 45 3.3.2 Origin3800 47 3.3.3 Cray T3E 49 3.3.4 NEC SX6i 50 3.4 FILE-SERVICE 50 3.5 BACKUP-SERVICE 53 3.6 PERIPHERIE-SERVICES 53 3.7 PC-POOLS 54 3.8 VISUALISIERUNGSSERVICE 56 3.9 SECURITY 57 4 SOFTWARE 59 4.1 SYSTEMNAHE SOFTWARE 59 4.2 ANWENDUNGSSOFTWARE 59 5 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 61 5.1 ALLGEMEINES 61 5.2 PC-SUPPORT 61 5.2.1 Investberatung 61 5.2.2 Implementierung 61 5.2.3 Instandhaltung 62 5.2.4 Notebook-Ausleihe 62 5.2.5 PC-Hardware/Software-Arbeiten/Beschaffungen im URZ 62 5.3 UNIX-SUPPORT 63 5.4 MICROSOFTWINDOWS-SUPPORT 64 5.5 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 71 5.5.1 Software-Beschaffung 71 5.5.2 Strategie des Software-Einsatzes an der TU Dresden 72 5.5.3 Mitteleinsatz 73 6 WISSENSCHAFTLICHE KOOPERATION, PROJEKTE 75 6.1. DAS PROJEKT „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ (VCC) 75 6.1.1 Aufgaben und Entwicklungsarbeiten 75 6.1.2 Der Dienst „DFNVideoConference“ - Mehrpunktkonferenzen im G-WiN 77 6.1.3 Tendenzen und Ausblicke 78 6.2 VISUALISIERUNG 78 6.2.1 AG Visualisierung 78 6.3 KOOPERATIONSVERTRAG MIT T-SYSTEMS INTERNATIONAL GMBH 80 7 DIPLOM- UND BELEGARBEITEN, PRAKTIKA 81 8 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 83 9 VERANSTALTUNGEN 85 TEIL III BERICHTE DER FAKULTÄTEN UND DES MEDIA DESIGN CENTER FAKULTÄT MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 91 FACHRICHTUNG MATHEMATIK 91 FACHRICHTUNG PHYSIK 97 FACHRICHTUNG PSYCHOLOGIE 101 FACHRICHTUNG BIOLOGIE 105 PHILOSOPHISCHE FAKULTÄT 109 FAKULTÄT ERZIEHUNGSWISSENSCHAFTEN 113 JURISTISCHE FAKULTÄT 117 FAKULTÄT WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN 119 FAKULTÄT INFORMATIK 125 FAKULTÄT ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK 133 FAKULTÄT MASCHINENWESEN 141 FAKULTÄT BAUINGENIEURWESEN 145 FAKULTÄT ARCHITEKTUR 151 FAKULTÄT VERKEHRSWISSENSCHAFTEN „FRIEDRICH LIST“ 155 MEDIZINISCHE FAKULTÄT CARL GUSTAV CARUS 163 MEDIA DESIGN CENTER (MDC) 16

Connect 02/1999: Zeitschrift des Rechenzentrums der Universität Augsburg

Mitteilungsblatt des Rechenzentrums der Universität AugsburgJournal of the Computer Centre at the University of Augsbur

Parallele Logiksimulation mit dem Simulator dlbSIM: Implementierungsaspekte und Untersuchungen zur Lastbalancierung

Die vorliegende Arbeit beschreibt im ersten Teil die Integration des auf MVLSIM (IBM) basierenden, parallelen Logiksimulators dlbSIM in eine industrielle Simulationsumgebung. Anhand von Experimenten wurde die fehlerfreie Arbeitsweise des parallelen Simulators überprueft und untersucht, inwieweit sich eine Senkung der Simulationszeit gegenüber dem sequentiellen MVLSIM bei der Simulation praxisrelevanter Modelle einstellt. Im zweiten Teil der Arbeit wurden gezielte Untersuchungen zur dynamischen Lastbalancierung des dlbSIM durchgefuehrt. Für eine vorgegebene, heterogene Testumgebung wurde eine Teststrategie entwickelt, welche die Untersuchung aller Einflussgroessen der Lastbalancierung erlaubt. Im Verlaufe der Experimente hat sich bestätigt, dass das Lastbalan- cierungsfeature des dlbSIM die Simulationszeit unter Fremdlasteinfluss signifikant verkürzen kann. Des weiteren ist dlbSIM in der Lage, ungünstige initiale Modellverteilungen auf heterogenen Systemen durch Teilmodellverschiebungen zu kompensieren