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321. Informatik-Kolloquium

Öffentliche Verteidigung im Rahmen des Promotionsverfahrens

Herr Robert Dietze, M.Sc.

TU Chemnitz
Fakultät für Informatik
Professur Praktische Informatik

"Suchbasierte Algorithmen für das Scheduling unabhängiger paralleler Tasks"

Dienstag, 26.04.2022, 14:00 Uhr, per Videokonferenzsystem

 
Für die Öffentlichkeit wird die Verteidigung per Videokonferenzsystem BigBlueButton übertragen.
Die Zugangsdaten können vorher im Dekanat (dekanat@informatik.tu-chemnitz.de) erfragt werden.
 
Alle interessierten Personen sind herzlich eingeladen!

Abstract:

In parallelen Anwendungen, die auf Grundlage des Programmiermodells >> der gemischtenParallelität implementiert wurden, lassen sich meist unabhängige >> Programmteile (Tasks)identifizieren, die sowohl parallel zueinander als auch selbst >> parallel ausgeführtwerden können.Zur Reduzierung der Ausführungszeit solcher Anwendungen auf einem >> parallelen Systemwird eine zeitliche und räumliche Zuordnung dieser parallelen Tasks >> zu den Prozessorenbenötigt, welche mithilfe von Schedulingverfahren ermittelt werden kann.Jedoch ist bereits das Scheduling voneinander abhängiger >> Single-Prozessor-Tasks aufein paralleles System mit zwei Prozessoren NP-schwer, weshalb zur Lösung vonSchedulingproblemen häufig List-Scheduling-Heuristiken verwendet werden.Das Scheduling unabhängiger paralleler Tasks ist aufgrund der >> vielen zusätzlichenZuordnungsmöglichkeiten deutlich komplexer und erfordert daher >> dedizierte Lösungsverfahren.

Einen vielversprechenden Ansatz zur Lösung komplexer >> Schedulingprobleme bilden suchbasierteVerfahren, die lokale oder globale Suchstrategien zur Lösungsfindung nutzen.In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, inwieweit sich >> derartige Verfahren für dasScheduling unabhängiger paralleler Tasks auf heterogene Systeme >> bestehend aus Multicore-Rechnern mit unterschiedlichen Eigenschaften eignen.Zu diesem Zweck werden vier suchbasierte Schedulingverfahren >> entwickelt und untersucht.Konkret werden zwei modifizierende und zwei inkrementelle Verfahren >> vorgestellt, die vonSuchverfahren wie der A*-Suche und Metaheuristiken wie der >> Tabu-Suche und des SimulatedAnnealing inspiriert sind.Zusätzlich wird eine Kostenmodellierung in Form von >> parametrisierten Laufzeitformelnpräsentiert, mit der die Ausführungszeiten der parallelen Tasks auf >> heterogenen Systemenmodelliert werden können.Die Verfahren werden in Laufzeitmessungen auf heterogenen >> Rechnerplattformen untereinanderund mit existierenden List-Scheduling-Heuristiken verglichen.Als Anwendungen für die Messungen werden sowohl Programme der >> SPLASH-3-Benchmark-Suite alsauch eine praxisnahe Simulationsanwendung zur Bauteilbelastung untersucht.Die Ergebnisse zeigen, dass alle vier Verfahren im Vergleich zu >> existierenden List-Scheduling-Heuristiken eine signifikante Reduktion der Ausführungszeit >> erreichen können.