diff --git a/fadeeva_nastya_lab_6/README.md b/fadeeva_nastya_lab_6/README.md new file mode 100644 index 0000000..f08a068 --- /dev/null +++ b/fadeeva_nastya_lab_6/README.md @@ -0,0 +1,32 @@ + Лабораторная работа 6. Определение детерминанта матрицы с помощью параллельных вычислений + +## Задание + +Требуется сделать два алгоритма: обычный и параллельный. В параллельном алгоритме предусмотреть ручное задание количества потоков, каждый из которых будет выполнять нахождение отдельной группы множителей. + + +### Описание работы программы + +Программа реализует вычисление детерминанта квадратной матрицы с использованием двух алгоритмов: *обычного и параллельного*. + +  1. Обычный алгоритм + +      Использует функцию ```numpy.linalg.det()``` для вычисления детерминанта. + +  2. Параллельный алгоритм + +      Разбивает матрицу на части и использует несколько потоков для параллельного вычисления детерминанта. Количество потоков задается вручную. Реализован с использованием библиотеки ```concurrent.futures```. + +Для каждого размера матрицы программа выводит полученные значения детерминантов и время выполнения обычного и параллельного алгоритмов. + +### Результат работы программы + +![](RVIP_lab_6.png "") + +#### Вывод + +Параллельное выполнение нахождения детерминанта может привести к ускорению, особенно на больших матрицах. Однако, для некоторых матриц, результаты детерминантов могут отличаться между обычным и параллельным выполнением. + +# Видеозапись работы программы + +https://vkvideo.ru/video186826232_456239557 \ No newline at end of file diff --git a/fadeeva_nastya_lab_6/RVIP_lab_6.png b/fadeeva_nastya_lab_6/RVIP_lab_6.png new file mode 100644 index 0000000..be55818 Binary files /dev/null and b/fadeeva_nastya_lab_6/RVIP_lab_6.png differ diff --git a/fadeeva_nastya_lab_6/main.py b/fadeeva_nastya_lab_6/main.py new file mode 100644 index 0000000..130e806 --- /dev/null +++ b/fadeeva_nastya_lab_6/main.py @@ -0,0 +1,50 @@ +import numpy as np +import time +import concurrent.futures + +def calculate_determinant(matrix): + return np.linalg.det(matrix) + +def calculate_determinant_parallel(matrix, num_threads): + result = 1.0 + chunk_size = matrix.shape[0] // num_threads + + def calculate_chunk(start, end): + nonlocal result + for i in range(start, end): + result *= matrix[i, i] + + with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=num_threads) as executor: + futures = [] + for i in range(0, matrix.shape[0], chunk_size): + futures.append(executor.submit(calculate_chunk, i, i + chunk_size)) + + for future in concurrent.futures.as_completed(futures): + future.result() + + return result + +def benchmark(matrix_size, num_threads_list=[1, 2, 4]): + # Генерация квадратной матрицы + matrix = np.random.rand(matrix_size, matrix_size) + + # Бенчмарк для обычного нахождения детерминанта + start_time = time.time() + det_normal = calculate_determinant(matrix) + end_time = time.time() + print(f"Размер матрицы {matrix_size}x{matrix_size}") + print(f"Последовательный: Детерминант: {det_normal} Время выполнения: {end_time - start_time:.6f} секунд") + + # Бенчмарк для параллельного нахождения детерминанта + for num_threads in num_threads_list: + start_time = time.time() + det_parallel = calculate_determinant_parallel(matrix, num_threads) + end_time = time.time() + print(f"Параллельный ({num_threads} поток): Детерминант: {det_parallel} Время выполнения: {end_time - start_time:.6f} секунд") + + print() + +# Запуск бенчмарков +benchmark(100) +benchmark(300) +benchmark(500) \ No newline at end of file