Теория и практика параллельных вычислений

Упражнение 1:

Номер 1

Какие способы распределения данных между процессорами вычислительной системы изложены в данной лекции?

Ответ:

(1) ленточное разделение данных

(2) диагональное разделение матрицы

(3) блочное разделение данных

Номер 2

С какими проблемами сталкивается программист, разрабатывая параллельные программы для систем с общей памятью?

Ответ:

(1) проблема синхронизации параллельных решений

(2) проблема распределения вычислительной нагрузки между процессорами

(3) возможность неоднозначности вычислений в параллельных программах при наличии ситуаций состязания потоков

Номер 3

При разработке параллельных алгоритмов решения дифференциальных уравнений в частных производных за основу выбирается разделение данных, потому что:

Ответ:

(1) при проведении реальных расчетов приходится иметь дело с данными, которые не могут быть полностью помещены в память одного процессора

(2) для разных данных применяются разные вычислительные алгоритмы

(3) одни и те же вычислительные действия повторяются для разных данных, то есть имеет место параллелизм по данным

Упражнение 2:

Номер 1

При выполнении параллельного алгоритма, основанного на разделении данных на горизонтальные полосы, сбор данных полученных результатов выполняется при помощи:

Ответ:

(1) операции передачи сообщений типа "точка-точка"

(2) операции обобщенного сбора данных

(3) операция редукции данных

Номер 2

Как исключается неоднозначность вычислений в параллельном алгоритме метода сеток на системах с общей памятью?

Ответ:

(1) разделение места хранения результатов вычислений на предыдущей и текущей итерациях метода сеток

(2) использование волновых схем расчетов

(3) использование схемы с чередованием четных и нечетных строк сетки

Номер 3

Каким образом обеспечивается балансировка вычислительной нагрузки процессоров для параллельных алгоритмов для систем с общей памятью,?

Ответ:

(1) равномерное распределение узлов сетки между потоками

(2) организация очереди заданий, общей для всех потоков

(3) организации очереди заданий для каждого потока в отдельности

Упражнение 3:

Номер 1

Для параллельных алгоритмов для систем с общей памятью при проведении вычислительных экспериментов может наблюдаться сверхлинейное ускорение. Каковы возможные причины достижения этого эффекта?

Ответ:

(1) наличие у каждого из процессоров вычислительного сервера своей быстрой кэш-памяти

(2) параллельный алгоритм может выполнять меньшее количество итераций

(3) снижение времени передачи данных между потоками

Номер 2

Какой способ наиболее эффективен при подсчете общей для всех процессоров погрешности вычислений, которые используются в параллельной реализации метода сеток на системах с распределенной памятью?

Ответ:

(1) передаче всех локальных оценок погрешности, полученных на отдельных полосах сетки, на один какой-либо процессор, вычисления на нем максимального значения и последующей рассылки полученного значения всем процессорам системы

(2) использование каскадной схемы обработки данных (операции редукции данных)

(3) использование древовидной схемы, когда вышележащий уровень получает все локальные оценки погрешности от нижележащего уровня, вычисления на нем максимального значения и последующей рассылки полученного значения на вышележащий уровень и в окончание последующей рассылки всем процессорам системы от корня дерева

Номер 3

Каковы причины значительного снижения полезной вычислительной нагрузки для процессоров при организации волновых вычислений в системах с распределенной памятью?

Ответ:

(1) неравномерное распределение вычислительной нагрузки между процессорами

(2) увеличение времени передачи данных между процессорами

(3) процессоры выполняют обработку данных только в моменты, когда их блоки попадают во фронт волны вычислений

Упражнение 4:

Номер 1

За счет чего увеличивается число передач данных между процессорами при блочном представлении сетки области расчетов на системах с распределенной памятью?

Ответ:

(1) увеличение объема передаваемых данных

(2) увеличение граничных строк

(3) увеличение объема служебных передаваемых данных

Номер 2

Какие проблемы параллельного программирования являются общими для систем с общей и распределенной памятью?

Ответ:

(1) состязание (гонка) вычислений

(2) сериализация

(3) синхронизация

Номер 3

Чем определяется эффективность параллельных вычислений?

Ответ:

(1) организацией обмена данных большого объема между процессорами при помощи передачи коротких сообщений

(2) равномерностью распределения обрабатываемых данных между процессорами

(3) достигаемой степенью локализации вычислений

Упражнение 5:

Номер 2

В чем состоит первая проблема, которую приходится решать при организации параллельных вычислений на системах с распределенной памяти?

Ответ:

(1) выбор способа разделения обрабатываемых данных между вычислительными серверами

(2) выбор операций обмена сообщений, которые будут использоваться в программе

(3) выбор способа обработки локальных данных процессора

Номер 3

В рассматриваемой учебной задаче по решению задачи Дирихле при использовании разделенной памяти, какие возможны способы разделения данных?

Ответ:

(1) ленточная схема

(2) блочное разбиение

(3) диагональное разбиение

Упражнение 6:

Номер 1

Какие механизмы передачи данных могут быть задействованы?

Ответ:

(1) барьерная синхронизация

(2) асинхронный способ передачи данных

(3) синхронный способ передачи данных

Номер 2

Какие достоинства имеет синхронный механизм передачи сообщений?

Ответ:

(1) синхронные механизмы передачи, как правило, более просты для использования

(2) синхронные механизмы передачи, как правило, могут передать больший объем данных

(3) синхронные механизмы передачи, как правило, более надежны

Номер 3

Какие достоинства и недостатки имеет асинхронный механизм передачи сообщений?

Ответ:

(1) асинхронные механизмы передачи, как правило, могут передать большие структуры данных быстрее

(2) неблокирующие операции могут позволить совместить процессы передачи данных и вычислений

(3) асинхронные механизмы передачи обычно приводят к повышению сложности программирования

Теория и практика параллельных вычислений - тест 11