lab 5 is ready

volkov_rafael_lab_5/README.md

@@ -0,0 +1,30 @@
+# Лабораторная работа №5
+
+Задание:
+
+Требуется сделать два алгоритма: обычный и параллельный. В параллельном алгоритме предусмотреть ручное задание количества потоков, каждый из которых будет выполнять умножение элементов матрицы в рамках своей зоны ответственности.
+
+Сделать несколько бенчмарков последовательного и параллельного алгоритма на умножение двух матриц размером 100x100, 300x300, 500x500 элементов.
+
+<p>
+    <div>Код программы</div>
+    <img src="screens/img1.png" width="650" title="Код программы">
+</p>
+<p>
+    <div>Код программы</div>
+    <img src="screens/img2.png" width="650" title="Код программы">
+</p>
+<p>
+    <div>Код программы</div>
+    <img src="screens/img3.png" width="650" title="Код программы">
+</p>
+<p>
+    <div>Результат программы</div>
+    <img src="screens/img4.png" width="650" title="Результат программы">
+</p>
+
+Вывод: Параллельный алгоритм не сильно ускорил работу программы, его стоит использовить при матрице большего размера например 10000х10000
+
+# Видео
+
+Видео с разбором лабораторной работы - [Видео](https://drive.google.com/file/d/1QazsGcupE0TkhUA3QUuc6_hL2K-p579R/view?usp=sharing)

volkov_rafael_lab_5/volkov_rafael_lab_5.sln

@@ -0,0 +1,16 @@
+
+Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
+Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "volkov_rafael_lab_5", "volkov_rafael_lab_5\volkov_rafael_lab_5.csproj", "{02BDE79B-7993-4361-8AFA-E12E54B77931}"
+EndProject
+Global
+	GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
+		Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
+		Release|Any CPU = Release|Any CPU
+	EndGlobalSection
+	GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
+		{02BDE79B-7993-4361-8AFA-E12E54B77931}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{02BDE79B-7993-4361-8AFA-E12E54B77931}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{02BDE79B-7993-4361-8AFA-E12E54B77931}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{02BDE79B-7993-4361-8AFA-E12E54B77931}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
+	EndGlobalSection
+EndGlobal

volkov_rafael_lab_5/volkov_rafael_lab_5/Program.cs

@@ -0,0 +1,124 @@
+using System.Diagnostics;
+
+class MatrixMultiplication
+{
+    static void Main()
+    {
+        int[] matrixSizes = { 100, 300, 500 };
+        Console.Write("Введите количество потоков: ");
+        int numThreads = int.Parse(Console.ReadLine());
+
+        foreach (int size in matrixSizes)
+        {
+            Console.WriteLine($"Размер матрицы: {size}x{size}");
+            var (sequentialTime, parallelTime) = Benchmark(size, numThreads);
+
+            Console.WriteLine($"Время последовательного алгоритма: {sequentialTime:F6} секунд");
+            Console.WriteLine($"Время параллельного алгоритма ({numThreads} потоков): {parallelTime:F6} секунд");
+
+            Console.WriteLine(new string('=', 30));
+        }
+    }
+
+    static double[,] SequentialMatrixMultiply(double[,] matrixA, double[,] matrixB)
+    {
+        int rowsA = matrixA.GetLength(0);
+        int colsB = matrixB.GetLength(1);
+        int colsA = matrixA.GetLength(1);
+
+        double[,] result = new double[rowsA, colsB];
+
+        for (int i = 0; i < rowsA; i++)
+        {
+            for (int j = 0; j < colsB; j++)
+            {
+                for (int k = 0; k < colsA; k++)
+                {
+                    result[i, j] += matrixA[i, k] * matrixB[k, j];
+                }
+            }
+        }
+
+        return result;
+    }
+
+    static double[,] ParallelMatrixMultiply(double[,] matrixA, double[,] matrixB, int numThreads)
+    {
+        int rowsA = matrixA.GetLength(0);
+        int colsB = matrixB.GetLength(1);
+        int colsA = matrixA.GetLength(1);
+
+        double[,] result = new double[rowsA, colsB];
+
+        int chunkSize = rowsA / numThreads;
+
+        ManualResetEventSlim[] events = new ManualResetEventSlim[numThreads];
+
+        for (int i = 0; i < numThreads; i++)
+        {
+            events[i] = new ManualResetEventSlim(false);
+            int startRow = i * chunkSize;
+            int endRow = (i + 1 == numThreads) ? rowsA : (i + 1) * chunkSize;
+
+            ThreadPool.QueueUserWorkItem(state =>
+            {
+                MultiplyChunk(startRow, endRow, matrixA, matrixB, result);
+                events[(int)state].Set();
+            }, i);
+        }
+
+        WaitHandle.WaitAll(events.Select(e => (WaitHandle)e.WaitHandle).ToArray());
+
+        return result;
+    }
+
+    static void MultiplyChunk(int startRow, int endRow, double[,] matrixA, double[,] matrixB, double[,] result)
+    {
+        int colsA = matrixA.GetLength(1);
+
+        for (int i = startRow; i < endRow; i++)
+        {
+            for (int j = 0; j < result.GetLength(1); j++)
+            {
+                for (int k = 0; k < colsA; k++)
+                {
+                    result[i, j] += matrixA[i, k] * matrixB[k, j];
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    static (double, double) Benchmark(int matrixSize, int numThreads)
+    {
+        double[,] matrixA = GenerateRandomMatrix(matrixSize, matrixSize);
+        double[,] matrixB = GenerateRandomMatrix(matrixSize, matrixSize);
+
+        // Замер времени для последовательного алгоритма
+        Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
+        double[,] sequentialResult = SequentialMatrixMultiply(matrixA, matrixB);
+        double sequentialTime = stopwatch.Elapsed.TotalSeconds;
+
+        // Замер времени для параллельного алгоритма
+        stopwatch.Restart();
+        double[,] parallelResult = ParallelMatrixMultiply(matrixA, matrixB, numThreads);
+        double parallelTime = stopwatch.Elapsed.TotalSeconds;
+
+        return (sequentialTime, parallelTime);
+    }
+
+    static double[,] GenerateRandomMatrix(int rows, int cols)
+    {
+        double[,] matrix = new double[rows, cols];
+        Random random = new Random();
+
+        for (int i = 0; i < rows; i++)
+        {
+            for (int j = 0; j < cols; j++)
+            {
+                matrix[i, j] = random.Next(10);
+            }
+        }
+
+        return matrix;
+    }
+}

volkov_rafael_lab_5/volkov_rafael_lab_5/volkov_rafael_lab_5.csproj

@@ -0,0 +1,28 @@
+<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
+
+    <PropertyGroup>
+        <OutputType>Exe</OutputType>
+        <TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
+        <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
+        <Nullable>enable</Nullable>
+    </PropertyGroup>
+
+    <ItemGroup>
+      <Content Include="..\README.md">
+        <Link>README.md</Link>
+      </Content>
+      <Content Include="..\screens\img1.png">
+        <Link>screens\img1.png</Link>
+      </Content>
+      <Content Include="..\screens\img2.png">
+        <Link>screens\img2.png</Link>
+      </Content>
+      <Content Include="..\screens\img3.png">
+        <Link>screens\img3.png</Link>
+      </Content>
+      <Content Include="..\screens\img4.png">
+        <Link>screens\img4.png</Link>
+      </Content>
+    </ItemGroup>
+
+</Project>