ISSN 2305-9052 · EISSN 2410-7034

Языки: ru · en

Статья: МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ WORK-STEALING ДЕКАМИ В ДИНАМИЧЕСКИХ ПЛАНИРОВЩИКАХ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ (2023)

Читать

Читать онлайн

В параллельных планировщиках задач, работающих по стратегии work-stealing, каждый процессор имеет свой дек задач. Один конец дека используется для добавления и извлечения задач только владельцем, а другой - для перехвата задач другими процессорами. В статье предлагается обзор методов управления work-stealing деками, которые используются при реализации work-stealing планировщиков параллельных задач, а также представлено описание поставленных и решенных нашим коллективом задач оптимального управления деками для стратегии work-stealing. Принцип алгоритмов оптимального управления деками в двухуровневой памяти заключается в том, что при переполнении выделенного участка быстрой памяти происходит перераспределение элементов (задач) дека между уровнями памяти. В быстрой памяти остаются элементы из концов дека, так как с ними будет происходить работа в ближайшее время, а элементы средней части дека хранятся в медленной памяти. В таком случае необходимо определить оптимальное количество элементов, которое нужно оставить в быстрой памяти, в зависимости от критерия оптимальности и параметров системы.

Ключевые фразы: ИМИТАЦИОННЫЕ И МАРКОВСКИЕ МОДЕЛИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРАМИ ДАННЫХ, ОПТИМАЛЬНОЕ КЭШИРОВАНИЕ ДЕКОВ, ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ WORK-STEALING ДЕКАМИ, ОПТИМИЗАЦИЯ WORK-STEALING БАЛАНСИРОВЩИКОВ, УПРАВЛЯЕМЫЕ СЛУЧАЙНЫЕ БЛУЖДАНИЯ

Автор (ы): Аксенова Елена Алексеевна, Соколов Андрей Владимирович

Журнал: ВЕСТНИК ЮЖНО-УРАЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА

Идентификаторы и классификаторы

УДК: 004.258. Система управления памятью
004.451.7. Обработка данных в режиме разделения времени
eLIBRARY ID: 55079131

Для цитирования:

АКСЕНОВА Е. А., СОКОЛОВ А. В. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ WORK-STEALING ДЕКАМИ В ДИНАМИЧЕСКИХ ПЛАНИРОВЩИКАХ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ // ВЕСТНИК ЮЖНО-УРАЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА. 2023. Т. 12 № 4

Текстовый фрагмент статьи

Стратегии балансировки параллельных вычислений разделяют на статические и динамические [1]. Статическая балансировка используется, когда известны все свойства и особенности выполняемых задач. В этом случае можно заранее определить оптимальное расписание задач (например, минимизировать среднее время решения). Такие задачи считаются NP-полными [2] и встречаются достаточно редко. При динамической балансировке планировщик во время работы использует некую относительно простую стратегию балансировки, которая дает результат близкий к оптимальному (например, наименьшее время выполнения задачи) [3]. В свою очередь, в динамической балансировке выделяют централизованную, когда есть специальный поток для распределения работы между другими потоками, и нецентрализованную [4, 5]. При нецентрализованной балансировке у каждого потока имеется своя очередь задач (подпрограмм) для выполнения и потоки сами осуществляют распределение. Например, поток, у которого слишком много задач, может их перераспределить между другими потоками (метод «work-dealing» [6, 7]). Если у потока заканчиваются задачи для выполнения, он их запрашивает (метод «work-requesting» [8]) или перехватывает (метод «work-stealing» [9]) у другого потока.

Теоретически доказано [9], что стратегия work-stealing дает распределение задач близкое к оптимальному (минимизация времени выполнения задачи), и на практике она себя также зарекомендовала [10]. Ее реализацию можно встретить во многих планировщиках задач, например, Cilk [11], dotNET TPL [12], X10 [13] и других. В этом методе балансировки нагрузки каждый процессор решает ряд задач, указатели на которые хранятся в деке этого процессора. Когда процессор создает новую задачу, он добавляет указатель на задачу в свой дек; когда процессору нужна задача, он берет указатель на задачу из вершины дека. Если процессор узнает, что его дек пуст, он перехватывает указатели на задачи у другого процессора. Первые две операции выполняются как в LIFO-стеке, а перехват происходит из основания дека — как в FIFO-очереди. В терминологии Д. Кнута такая структура данных называется деком с ограниченным входом [14]. Количество элементов, извлекаемых за один перехват, может различаться. Так, в [15] предлагалось перехватывать один элемент, в [6] — половину элементов.

Моя история просмотров (10)

01. Статья: Новое издание, посвящённое изучению творческого наследия М. А. Шолохова. Рецензия на книгу: Художественный мир М. А. Шолохова: новый контекст понимания: учебное пособие / под ред. Л. Г. Сатаровой, Н. В. Стюфляевой. М.: ИНФРА-М, 2022. 300 с.

02. Статья: АНАЛИЗ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ШУМА И ВИБРАЦИИ НА РАБОТНИКОВ НЕФТЯНЫХ ШАХТ

03. Статья: ВНЕШНИЕ ОПЕРАЦИИ ФРАНЦИИ В САХЕЛЕ: ПРЕДЕЛЫ АДАПТАЦИИ

04. Статья: ИЗМЕНЕНИЕ ГЛИКОЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ДРОЖЖЕВЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОМПЛЕКСОНОВ МОНОАМИННОГО ТИПА

05. Статья: СИСТЕМА СОГЛАСОВАННОЙ РАБОТЫ ДВУХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ В СЛОЖНОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ ОБСТАНОВКЕ

06. Статья: Влияние личности Ф. В. Езерского на формирование его научных взглядов

07. Статья: О необходимости ограничения возможности инвестирования в ценные бумаги производителей медицинского каннабиса (марихуаны) на территории Российской Федерации

08. Статья: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМПРОВИЗИРОВАННОЙ РЕЧЕВОЙ ПРАКТИКИ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ НАВЫКОВ БЕГЛОЙ УСТНОЙ РЕЧИ СТУДЕНТОВ НЕЯЗЫКОВЫХ ПРОФИЛЕЙ

09. Статья: РЕФОРМИРОВАНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

10. Статья: Конвергенция темпов роста цен на продовольственные товары в регионах России1

Список литературы

Herlihy M., Shavit N. The Art of Multiprocessor Programming. Elsevier, 2008. 508 p.
Yu-Kwong K., Ishfaq A. Static Scheduling Algorithms for Allocating Directed Task Graphs to Multiprocessors // ACM Computing Surveys. 1999. Vol. 31, no. 4. P. 406-471. DOI: 10.1145/344588.344618
Alakeel A.M. A Guide to Dynamic Load Balancing in Distributed Computer Systems // International Journal of Computer Science and Network Security. 2010. Vol. 10, no. 6. P. 153-160.
Beaumont O., Carter L., Ferrante J., et al. Centralized versus Distributed Schedulers for Bag-of-Tasks Applications // IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. 2008. Vol. 19, no. 5. P. 698-709. DOI: 10.1109/TPDS.2007.70747
Xia Y., Prasanna V. Hierarchical Scheduling of DAG Structured Computations on Manycore Processors with Dynamic Thread Grouping // Job Scheduling Strategies for Parallel Processing. Springer, 2010. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 6253, P. 154-174. DOI: 10.1007/978-3-642-16505-4_9
Hendler D., Shavit N. Non-Blocking Steal-Half Work Queues // Proceedings of the 21st Annual Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC ’02, Monterey, California, July 21-24, 2002. New York, ACM, 2002. P. 280-289. DOI: 10.1145/571825.571876
Hendler D., Shavit N. Work Dealing // Proceedings of the 14th Annual ACM Symposium on Parallel Algorithms and Architectures, SPAA ’02, Winnipeg, Canada, August 10-13, 2002. New York, ACM, 2002. P. 164-172. DOI: 10.1145/564870.564900
Acar U.A., Chargueraud A., Rainey M. Scheduling Parallel Programs by Work Stealing with Private Deques // ACM SIGPLAN Notices. 2013. Vol. 48, no. 8. P. 219-228. DOI: 10.1145/2517327.2442538
Arora N.S., Blumofe R.D., Plaxton C.G. Thread Scheduling for Multiprogrammed Multiprocessors // Proceedings of the 10th Annual ACM Symposium on Parallel Algorithms and Architectures, SPAA ’98, Puerto Vallarta, Mexico, June 28 - July 2, 1998. New York, ACM, 1998. P. 119-129. DOI: 10.1145/277651.277678

Yang J., He Q. Scheduling Parallel Computations by Work Stealing: A Survey // International Journal of Parallel Programming. 2018. Vol. 46, no. 2. P. 173-197.  DOI: 10.1007/s10766-016-0484-8  EDN: GNQTNW

Blumof R.D., Joerg C.F., Kuszmaul B.C., et al. Cilk: An Efficient Multithreaded Runtime System // ACM SIGPLAN Notices. 1995. Vol. 30, no. 8. P. 207-216.  DOI: 10.1145/209937.209958

Leijen D., Schulte W., Burckhardt S. The Design of a Task Parallel Library // ACM SIGPLAN Notices. 2009. Vol. 44, no. 10. P. 227-242.  DOI: 10.1145/1639949.1640106

Tardieu O., Wang H., Lin H. A Work-Stealing Scheduler for X10's Task Parallelism with Suspension // Proceedings of the 17th ACM SIGPLAN Symposium on Principles and Practice of Parallel Programming, PPoPP '12, New Orleans, Louisiana, USA, February 25-29, 2012. New York, ACM, 2012. P. 267-276.  DOI: 10.1145/2145816.2145850

Knuth D. The Art of Computer Programming. Volume 1. Addison-Wesley Professional, 1997. 672 p.

Blumofe R.D., Leiserson C.E. Scheduling Multithreaded Computations by Work Stealing // Journal of the ACM. 1999. Vol. 46, no. 5. P. 720-748.  DOI: 10.1145/324133.324234

Alam M., Varshney A.K. A New Approach of Dynamic Load Balancing Scheduling Algorithm for Homogeneous Multiprocessor System // International Journal of Applied Evolutionary Computation. 2016. Vol. 7, no. 2. P. 61-75.  DOI: 10.4018/IJAEC.2016040104

Amelina N., Fradkov A., Jiang Y., Vergados D.J. Approximate Consensus in Stochastic Networks With Application to Load Balancing // IEEE Transactions on Information Theory. 2015. Vol. 61, no. 4. P. 1739-1752.  DOI: 10.1109/TIT.2015.2406323  EDN: TVFWUR

Li J., Agrawal K., Elnikety S., et al. Work Stealing for Interactive Services to Meet Target Latency // ACM SIGPLAN Notices. 2016. Vol. 51, no. 8. P. 1-13.  DOI: 10.1145/3016078.2851151  EDN: YVXDZN

Robison A., Voss M., Kukanov A. Optimization via Reflection on Work Stealing in TBB // Proceedings of the IEEE International Parallel & Distributed Processing Symposium, IPDPS '08, Miami, FL, USA, April 14-18, 2008. IEEE, 2008. P. 1-8.  DOI: 10.1109/IPDPS.2008.4536188

Dijk T., Pol J.C. Lace: Non-blocking Split Deque for Work-Stealing // Parallel Processing Workshops. Springer, 2014. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 8806, P. 206-217.  DOI: 10.1007/978-3-319-14313-2_18

Fax'en K.-F. Wool-A work stealing library // ACM SIGARCH Computer Architecture News. 2008. Vol. 36, no. 5. P. 93-100.  DOI: 10.1145/1556444.1556457

Gmys J., Leroy R., Mezmaz M., et al. Work Stealing with Private Integer-Vector-Matrix Data Structure for Multi-core Branch-and-Bound Algorithms // Concurrency and Computation Practice and Experience. 2016. Vol. 28, no. 18. P. 4463-4484.  DOI: 10.1002/cpe.3771  EDN: XTWXTX

Wimmer M., Versaci F., Traff J.L., et al. Data Structures for Task-based Priority Scheduling // ACM SIGPLAN Notices. 2014. Vol. 49, no. 8. P. 379-380.  DOI: 10.1145/2692916.2555278

Chen Q., Guo M., Guan H. LAWS: Locality-Aware Work-Stealing for Multi-socket Multi-core Architectures // Proceedings of the 28th ACM International Conference on Supercomputing, ICS'14, Munich, Germany, June 10-13, 2014. New York, ACM, 2014. P. 3-12.  DOI: 10.1145/2597652.2597665

Guo H., Chen Q., Guo M., Xu L. SAWS: Selective Asymmetry-Aware Work-Stealing for Asymmetric Multi-core Architectures // Proceedings of the IEEE 18th International Conference on High Performance Computing and Communications; IEEE 14th International Conference on Smart City; IEEE 2nd International Conference on Data Science and Systems, HPCC/SmartCity/DSS 2016, Sydney, Australia, December 12-14, 2016. IEEE, 2016. P. 116-123.  DOI: 10.1109/HPCC-SmartCity-DSS.2016.0027

Guo Y., Zhao J., Cave V., Sarkar V. SLAW: A Scalable Locality-aware Adaptive Workstealing Scheduler for Multi-core Systems // ACM SIGPLAN Notices. 2010. Vol. 45, no. 5. P. 341-342.  DOI: 10.1145/1837853.1693504

Mitzenmacher M. Analyses of Load Stealing Models Based on Differential Equations // Proceedings of the 10th Annual ACM Symposium on Parallel Algorithms and Architectures, SPAA/PODC98, Puerto Vallarta, Mexico, June 28 -July 2, 1998. New York, ACM, 1998. P. 212-221.  DOI: 10.1145/277651.277687

Wangkai J., Xiangjun P. SLITS: Sparsity-Lightened Intelligent Thread Scheduling // Proceedings of the ACM SIGMETRICS International Conference on Measurement and Modeling of Computer Systems, SIGMETRICS '23, Orlando, Florida, United States, June 19-23, 2023. New York, ACM, 2023 P. 21-22.  DOI: 10.1145/3578338.3593568

Кучумов Р.И. Реализация и анализ Work-Stealing планировщика задач // Стохастическая оптимизация в информатике. 2016. Т. 12, № 1. C. 20-39.  EDN: VWROIH

Sokolov A.V., Drac A.V. The Linked List Representation of n LIFO-Stacks and/or FIFOQueues in the Single-Level Memory // Information Processing Letters. 2013. Vol. 113, no. 19-21. P. 832-835.  DOI: 10.1016/j.ipl.2013.07.021  EDN: RFPJXZ

Аксенова Е.А., Лазутина А.А., Соколов А.В. Об оптимальных методах представления динамических структур данных // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2003. Т. 10, № 2. C. 375-376.

Hendler D., Lev Y., Moir M., Shavit N. A Dynamic-Sized Nonblocking Work Stealing Deque // Distributed Computing. 2006. Vol. 18. P. 189-207.  DOI: 10.1007/s00446-005-0144-5  EDN: CORVHJ

Соколов А.В. Математические модели и алгоритмы оптимального управления динамическими структурами данных. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2002. 215 с.

Драц А.В., Соколов А.В. Управление двумя FIFO-очередями в случае их движения друг за другом по кругу // Математические методы распознавания образов. 2011. Т. 15, № 1. C. 315-17.  EDN: YQQSDR

Drac A.V., Sokolov A.V. The Circular Representation of 2 FIFO-Queues in Single Level Memory // Proceedings of the International Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics, ICNAAM-2014, Rhodes, Greece, September 22-28, 2014. AIP Publishing LLC, 2015. Vol. 1648. P. 520002.  DOI: 10.1063/1.4912732

Барковский Е.А., Соколов А.В. Способ управления памятью компьютерной системы (RU 2647627 C1). URL: http://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB= RUPAT&DocNumber=2647627&TypeFile=html (дата обращения: 18.07.2023).

Sokolov A., Barkovsky E. The Mathematical Model and the Problem of Optimal Partitioning of Shared Memory for Work-Stealing Deques // Parallel Computing Technologies (PaCT 2015): Proceedings of the 13th International Conference, Petrozavodsk, Russia, August 31 - September 4, 2015. Springer, 2015. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 9251, P. 102-106.  DOI: 10.1007/978-3-319-21909-7_11

Барковский Е.А., Кучумов Р.И., Соколов А.В. Оптимальное управление двумя workstealing деками в общей памяти при различных стратегиях перехвата работы // Программные системы: теория и приложения. 2017. Т. 8, № 1. C. 83-103.  DOI: 10.25209/2079-3316-2017-8-1-83-103  EDN: YHHLAP

Aksenova E.A., Sokolov A.V. Modeling of the Memory Management Process for Dynamic Work-Stealing Schedulers // Proceedings of Ivannikov ISPRAS Open Conference, ISPRAS 2017, Moscow, Russia, November 30 - December 1, 2017. IEEE, 2017. P. 12-15.  DOI: 10.1109/ISPRAS.2017.00009

Барковский Е.А., Лазутина А.А., Соколов А.В. Построение и анализ модели процесса работы с двумя деками, двигающимися друг за другом в общей памяти // Программные системы: теория и приложения. 2019. Т. 10, № 1. C. 3-17.  DOI: 10.25209/2079-3316-2019-10-1-3-17  EDN: TMTHQK

Aksenova E.A., Barkovsky E.A., Sokolov A.V. The Models and Methods of Optimal Control of Three Work-Stealing Deques Located in a Shared Memory // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2019. Vol. 40. P. 1763-1770.  DOI: 10.1134/S1995080219110052  EDN: TSTTOC

Kuchumov R., Sokolov A., Korkhov V. Staccato: Shared-Memory Work-Stealing Task Scheduler with Cache-Aware Memory Management // International Journal of Web and Grid Services. 2019. Vol. 15, no. 4. P. 394-407.  DOI: 10.1504/IJWGS.2019.103233  EDN: VVGVSD

Work-Stealing Task Scheduler. URL: https://github.com/rkuchumov/staccato.

CPP Distributed Scheduler. URL: https://gitlab.com/mildlyparallel/cpp-distributed-scheduler.

Хайдарова Р.Р., Муромцев Д.И., Лапаев М.В., Фищенко В.Д. Модель распределенной сверточной нейронной сети на кластере компьютеров с ограниченными вычислительными ресурсами // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 5. С. 739-746.  DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-5-739-746  EDN: DSHPIK

Saddik A., Latif R., Ouardi A.E., et al. Computer development based embedded systems in precision agriculture: tools and application // Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil & Plant Science. 2022. Vol. 72, no. 1. P. 589-611.  DOI: 10.1080/09064710.2021.2024874  EDN: HHCVZE

Лазутина А.А., Соколов А.В. Об оптимальном управлении Work-Stealing деками в двухуровневой памяти // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2020. Т. 17, № 4. C. 51-60.  DOI: 10.14489/vkit.2020.04.pp.051-060  EDN: ILJOVS

Аксёнова Е. А., Лазутина А. А., Соколов А. В. Минимизация средних затрат на перераспределение при работе с work-stealing деком в двухуровневой памяти // Программные системы: теория и приложения. 2021. Т. 12, № 2. C. 53-71.  DOI: 10.25209/2079-3316-2021-12-2-53-71  EDN: SKXJDA

Aksenova E.A., Lazutina A.A., Sokolov A.V. About Optimal Management of Work-Stealing Deques in Two-Level Memory // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2021. Vol. 42. P. 1475-1482.  DOI: 10.1134/S1995080221070027  EDN: YMZTFR

Aksenova E., Sokolov A. Minimizing the Average Cost of Redistribution when Working with Two Work-Stealing Deques in Two-Level Memory. Russian Supercomputing Days: Proceedings of Russian Supercomputing Days, Moscow, Russia, September 26-27, 2022. Moscow, MAKS Press, 2022. P. 4-12. URL: https://russianscdays.org/files/2022/RuSCDays22_Proceedings.pdf.  EDN: GODZRU

Выпуск

Т. 12 № 4 (2023)

Кол-во страниц: 109 страниц

Другие статьи выпуска

ВОЗМОЖНОСТИ ПАРАЛЛЕЛИЗМА ПРИ ИДЕНТИФИКАЦИИ КВАЗИЛИНЕЙНОГО РЕКУРРЕНТНОГО УРАВНЕНИЯ (2023)

Авторы: Аботалеб Мостафа Салахелдин Абделсалам, Макаровских Татьяна Анатольевна, Панюков Анатолий Васильевич

Анализ временных рядов и прогнозирование являются одной из широко исследуемых областей. Идентификация с помощью различных статистических методов, нейронных сетей или математических моделей уже давно используется в различных областях исследований от промышленности, до медицины, социальной сферы, аграрной среды. В статье рассматривается параллельный вариант алгоритма идентификации параметров квазилинейного рекуррентного уравнения для решения задачи регрессионного анализа с взаимозависимыми наблюдаемыми переменными, основанный на обобщенном методе наименьших модулей (GLDM). В отличие от нейронных сетей, широко используемых в настоящее время в различных системах прогнозирования, данный подход позволяет в явном виде получать качественные квазилинейные разностные уравнения, адекватно описывающие рассматриваемый процесс. Это позволяет повысить качество анализа изучаемых процессов. Существенным преимуществом модели, использующей обобщенный метод наименьших модулей, по сравнению с многочисленными нейросетевыми подходами является возможность интерпретации коэффициентов модели с точки зрения задачи исследования и использование полученного уравнения в качестве модели динамического процесса. Проведенные вычислительные эксперименты с использованием временных рядов показывают, что максимальное ускорение алгоритма происходит при использовании количества потоков, равного половине возможных потоков для данного устройства.

Сохранить в закладках

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЙРОСЕТЕВОГО МЕТОДА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ (2023)

Авторы: Ольховский Николай Александрович

В статье исследован метод определения вектора движения по гиперплоскостям, ограничивающим допустимый многогранник многомерной задачи линейного программирования на основе визуальных образов, подаваемых на вход нейронной сети прямого распространения. Алгоритм визуализации строит в окрестности точки, расположенной на ограничивающей гиперплоскости, рецептивное поле. Для каждой точки рецептивного поля вычисляется скалярное смещение до поверхности гиперплоскости. На основании вычисленного смещения каждой точке рецептивного поля присваивается скалярная величина. Полученный визуальный образ подается на вход нейронной сети прямого распространения, которая вычисляет на ограничивающей гиперплоскости направление максимального увеличения целевой функции. В статье предложена усовершенствованная форма крестообразного рецептивного поля. Описано построение обучающего множества на основе случайно сгенерированных ограничивающих гиперплоскостей и целевых функций в многомерных пространствах. Разработана масштабируемая архитектура нейронной сети с изменяемым числом скрытых слоев. Произведен подбор гиперпараметров нейронной сети. В вычислительных экспериментах подтверждена высокая (более 98%) точность работы крестообразного рецептивного поля. Исследована зависимость точности результатов нейронной сети от числа скрытых слоев и продолжительности обучения.

Сохранить в закладках

ОБЗОР ПРИМЕНЕНИЯ ГЛУБОКИХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ АРХИТЕКТУР В ЗАДАЧАХ ФРАГМЕНТАЦИИ ГОРНЫХ ПОРОД (2023)

Авторы: Ронкин Михаил Владимирович, Акимова Елена Николаевна, Мисилов Владимир Евгеньевич, Решетников Кирилл Игоревич

Оценка производительности добычи полезных ресурсов, в том числе определение геометрических размеров объектов горной породы в открытом карьере, является одной из наиболее важных задач в горнодобывающей промышленности. Задача фрагментации горных пород решается с помощью методов компьютерного зрения, таких как экземплярная сегментация или семантическая сегментация. В настоящее время для решения таких задач для цифровых изображений используются нейронные сети глубокого обучения. Нейронные сети требуют больших вычислительных мощностей для обработки цифровых изображений высокого разрешения и больших наборов данных. Для решения этой проблемы в литературе предлагается использование облегченных архитектур нейронных сетей, а также методов оптимизации производительности, таких как параллельные вычисления с помощью центральных, графических и специализированных процессоров. В обзоре рассматриваются последние достижения в области нейронных сетей глубокого обучения для решения задач компьютерного зрения применительно к фрагментации горных пород и вопросы повышения производительности реализаций нейронных сетей на различных параллельных архитектурах.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: ЮУрГУ
Регион: Россия, Челябинск
Почтовый адрес: 454080, Уральский федеральный округ, Челябинская область, г. Челябинск, просп. В.И. Ленина, д. 76
Юр. адрес: 454080, Уральский федеральный округ, Челябинская область, г. Челябинск, просп. В.И. Ленина, д. 76
ФИО: Александр Рудольфович Вагнер (Ректор)
E-mail адрес: admin@susu.ru
Контактный телефон: +7 (351) 2635882
Сайт: https://www.susu.ru

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.