icmmg_ogmonakhov_202403.pdf

• Монахов Олег Геннадьевич, ИВМиМГ СО РАН, в.н.с., к.т.н., руководитель
• Монахова Эмилия Анатольевна, ИВМиМГ СО РАН, в.н.с., к.т.н., исполнитель

Проведены исследование и реализация параллельных алгоритмов построения больших оптимальных циркулянтных сетей с минимальными средними задержками. Для оптимизации циркулянтных сетей (Circulant Networks), представляющих практический интерес при проектировании суперкомпьютерных систем и систем на кристалле, предложены и реализованы параллельные версии генетического алгоритма на основе модели MPI – OpenMP. Проведен анализ эффективности параллельных программ с различным количеством процессов MPI и потоков OpenMP. Получена экспериментальная оценка ускорения нескольких гибридных схем параллельных вычислений. С помощью параллельного генетического алгоритма получены описания циркулянтных сетей с лучшей средней задержкой и лучшей пропускной способностью для известных классов циркулянтных сетей большой размерности и порядков.

Разработана и зарегистрирована в Роспатенте параллельная программа синтеза оптимальных циркулянтных сетей с минимальным средним расстоянием между узлами, задаваемых с помощью компактного параметрического описания - числа узлов и множества образующих. Программа основана на генетическом алгоритме поиска и позволяет синтезировать циркулянтные сети со степенью узлов до 40 и числом узлов до 300 тысяч. Параллельная программа использует библиотеки MPI и OpenMP, может быть исполнена на мультипроцессорном кластере с разным количеством процессов MPI и потоков OpenMP и показывает линейное ускорение.

• Работа выполняется по Программе НИР ИВМиМГ СО РАН № 0251-2021-0005 на 2020 - 2024 гг.

• E. A. Monakhova, O. G. Monakhov, A. Yu. Romanov. Routing Algorithms in Optimal Degree Four Circulant Networks Based on Relative Addressing: Comparative Analysis for Networks-on-Chip // IEEE Transactions on Network Science and Engineering, 2023, 10 (1), pp. 413–425, - DOI: 10.1109/TNSE.2022.3211985, (WoS, Q1)
• E. A. Monakhova and O. G. Monakhov, Constructing a Series of Families of Degree Six Circulant Networks // Journal of Applied and Industrial Mathematics, 2022, Vol. 16, No. 4, pp. 695–705. DOI: 10.1134/S199047892204010X (WoS RSCI, Scopus Q2)
• Э.А.Монахова, О.Г. Монахов. Открытие аналитических зависимостей параметров оптимальных хордальных сетей на основе анализа данных // Проблемы информатики, 2023, № 4. DOI: 10.24412/2073-0667-2023-4-37-48 (РИНЦ)
• Монахов О.Г., Монахова Э.А., Киреев С.Е. Параллельная программа синтеза оптимальных циркулянтных сетей с использованием генетического алгоритма. Роспатент 2023. Номер регистрации (свидетельства): 2023663623. Дата регистрации: 27.06.2023. Дата публикации и номер бюллетеня: 27.06.2023 Бюл. No 7. (РИНЦ)