|
|
Akcelerace částicových rojů PSO pomocí GPU
Krézek, Vladimír ; Schwarz, Josef (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá technikou PSO (Particle Swarm Optimization neboli Optimalizace pomocí částicových rojů), s jejíž pomocí je možné řešit komplexní problémy. Tuto techniku lze využít při řešení složitých kombinatorických problémů (obchodní cestující, úloha o batohu), návrh integrovaných obvodů a antén, v oborech jako je biomedicína, robotika, umělá inteligence nebo i finančnictví. Přestože je algoritmus PSO velice efektivní, čas nezbytný pro nalezení vhodného řešení reálných problémů často přesahuje hranice únosnosti. Cílem této práce je tedy urychlit běh tohoto algoritmu pomocí grafického adaptéru, který nabízí velmi vysoký výpočetní potenciál při zachování příznivé ceny a rozměru. Pro demonstrační účely a ověření kvality implementace byl zvolen problém rozhodnutelnosti systému logických formulí (SAT), jenž patří do třídy NP-úplných problémů. Redukcí časové náročnosti algoritmu PSO při řešení SAT problému jsme tedy schopni akcelerovat celou třídu úloh a řešit problémy, které byly dosud prakticky neřešitelné.
|
|
|
Akcelerace algoritmů komprese dat na platformě Sony PS3
Breitenbacher, Dominik ; Jaroš, Jiří (oponent) ; Šimek, Václav (vedoucí práce)
Tato práce představuje použití zařízení PlayStationu 3 pro akceleraci kompresního algoritmu a snaží se tak prezentovat potenciál PlayStationu 3 pro použití na tyto úlohy. Pro demonstraci byla vybrána kompresní metoda založená na Burrows-Wheelerově transformaci. Výstup transformace je dále transformován pomocí Move-To-Front transformace a následně zakódován pomocí statického Huffmanova kódování. Kompresní algoritmus byl nazván PS3BWT. Ten vykonává kompresi po jednotlivých úlohách a snaží se vždy využít maximální počet dostupných procesorových jednotek tak, aby komprese byla provedena co nejrychleji.
|
|
|
Automatizace analýzy výkonu a spotřeby zvoleného systému
Rudolf, Tomáš ; Jaroš, Jiří (oponent) ; Nikl, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zvýšením efektivity superpočítačů. Vyšší efektivity lze dosáhnout pomocí snížení frekvence procesoru, pokud to daný algoritmus výrazně nezpomalí. Tato práce představuje sadu skriptů určených ke sledování spotřeby procesoru společně se skripty pro vizualizaci těchto naměřených hodnot. Dále také umožňuje jednoduché ovládání frekvence procesoru. Vytvořené řešení poskytuje uživateli možnost změřit efektivitu a optimalizovat výpočetní výkon počítače specificky pro jeho algoritmus. Díky této práci bude uživatel informován o tom, zda je výhodné provozovat jeho algoritmus na té či oné frekvenci procesoru.
|
|
| |
|
|
Analýza výkonnosti procesorů IBM POWER8
Jelen, Jakub ; Kešner, Filip (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Práce se zabývá systémem IBM Power8 v porovnání s dnes běžně používanými řešeními s procesory Intel Xeon. Výkonnost je vyhodnocována nejen na úrovni celého systému, ale také na úrovni jednotlivých vláken a jader a paměti. Různé metriky jsou demonstrovány na typických optimalizovaných algoritmech. Testovaný stroj Power8 disponuje extrémně rychlou pamětí poskytující rychlost až 145 GB/s mezi pamětí a procesorem, které se dnešní procesory Intel nevyrovnají. Výpočetní síla je pouze srovnatelná (Násobení matic) nebo slabší (N-body simulace, dělení, složitější algoritmy) v porovnání s aktuálním Intel Haswell-EP. Procesor IBM Power8 je dnes schopný konkurovat procesorům Intel a bude zajímavé sledovat následující generaci Power9 a jeho výkonnost v porovnání s aktuálními a budoucími procesory Intel.
|
|
|
Rychlá rekonstrukce fotoakustických obrazů
Kukliš, Filip ; Dvořák, Václav (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Schopnost rekonstrukce fotoakustických obrazů je důležitým předpokladem pro studium měkkých tkaniv, nebo vaskulárního a lymfatického systému v malém prostoru a ve vysokém rozlišení. V současné době řešení vyžaduje enormní výpočetní výkon a je znatelně časově náročný. V této studii by jsme rádi představili nové řešení, které by bylo mnohem rýchlejší a jednodušší na použití. Moje řešení je až 20x rychlejší a potřebuje o čtyřicet procent méně paměti. Toto řešení může být lepší alternativou pro vědce, kteří studují měkké tkáně pomocí fotoakustického zobrazování.
|
|
| |
|
|
Grafické znázornění směrovacích algoritmů
Hanzély, Oskár ; Bidlo, Michal (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Táto práca popisuje princípy smerovania počítačových sietí, prehľad topológií a prehľad používaných smerovacích algoritmov. Obsahuje detailný popis vytvoreného programu pre grafické zobrazenie sieťových topológií a smerovania. Zahrňuje proces transformácie niektorých schém a vizualizáciu krokov smerovania v podobe animácie. Stručne sú popísané možnosti ďalšieho použitia a vývoja.
|
|
|
The Parallel Genetic Algorithm for Multicore Systems
Vrábel, Lukáš ; Šimek, Václav (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Genetic algorithm is a powerful optimization and search method successfully used in practice to solve many different problems. Underlying concept is based on the evolutionary mechanics observed in nature. As the GAs are computationaly intense applications, it is natural that there are many efficient methods for parallelization of these algorithms. However, most of these methods deal with supercomputers or large computer clusters with specialized hardware, as these were the most common parallel architectures in the past. With modern-day computers the trend in personal computer design is also moving towards parallel architectures bringing small and cheap parallel multicore processors. That's why it is imperative to have efficient methods to exploit capabilities of this system. This document presents prototypes of new methods of parallel genetic algorithms designed especially for these multiprocessor computers with shared memory.
|
|
|
Akcelerace algoritmů Lattice-Boltzmann pro modelování toku krve v mozku
Kompová, Radmila ; Kešner, Filip (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá implementací a možnými optimalizacemi metody lattice-Boltzmann. Tato metoda umožňuje modelovat tok kapalin pomocí simulace pohybu fiktivních částic. Práce se zaměřuje na možná vylepšení existujícícho nástroje HemeLB, který se specializuje na simulaci proudění krve v mozku. V práci jsou mimo jiné zkoumány techniky vektorizace a paralelizace jejichž implementace by mohla pro tento nástroj být přínosná. Součástí práce je implementace aplikace srovnávající několik vybraných algoritmů pro metodu lattice-Boltzmann včetně jejich možných optimalizací. Zahrnuty jsou rovněž testy zaměřené na srovnání těchto algoritmů dle dosaženého výkonu, využití paměti cache a celkové spotřeby paměti. Nejlepší dosažený výkon byl 150 milionů aktualizovaných bodů mřížky za sekundu.
|
host ::
RSS.