dozorova_alena_lab_5

This commit is contained in:
Zara28 2024-10-08 22:46:32 +04:00
parent 85b809333b
commit f7668394b0
7 changed files with 146 additions and 0 deletions

3
.gitignore vendored
View File

@ -7,3 +7,6 @@
/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/.vs /dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/.vs
/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/bin /dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/bin
/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/obj /dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/obj
/dozorova_alena_lab_5/ConsoleApp1/.vs
/dozorova_alena_lab_5/ConsoleApp1/bin
/dozorova_alena_lab_5/ConsoleApp1/obj

View File

@ -0,0 +1,10 @@
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
<Nullable>enable</Nullable>
</PropertyGroup>
</Project>

View File

@ -0,0 +1,25 @@

Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
# Visual Studio Version 17
VisualStudioVersion = 17.10.35004.147
MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "ConsoleApp1", "ConsoleApp1.csproj", "{FF70279D-C317-4A3D-B2C2-0FFD9FB4B22E}"
EndProject
Global
GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
Release|Any CPU = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
{FF70279D-C317-4A3D-B2C2-0FFD9FB4B22E}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{FF70279D-C317-4A3D-B2C2-0FFD9FB4B22E}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
{FF70279D-C317-4A3D-B2C2-0FFD9FB4B22E}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
{FF70279D-C317-4A3D-B2C2-0FFD9FB4B22E}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
HideSolutionNode = FALSE
EndGlobalSection
GlobalSection(ExtensibilityGlobals) = postSolution
SolutionGuid = {1501FAF9-199B-40BA-9918-AC5952D318BE}
EndGlobalSection
EndGlobal

View File

@ -0,0 +1,84 @@

using System.Diagnostics;
internal class Program
{
private static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("");
var value = new int[] { 100, 300, 500 };
foreach (var i in value)
{
var a = Create(i, i);
var b = Create(i, i);
List<long> times = new() {};
for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
var sw = new Stopwatch();
sw.Start();
MultiplyCreateTask(a, b, j);
sw.Stop();
times.Add(sw.ElapsedMilliseconds);
}
Console.WriteLine("Результаты вычисления для количества потоков от 1 до 5 для матрицы cо стороной "+i+": "+string.Join("\t", times));
}
}
private static int[,] Create(int x, int y)
{
var rnd = new Random();
var res = new int[y, x];
for (int i = 0; i < y; i++)
{
for (int j = 0; j < x; j++)
{
res[i, j] = rnd.Next(0, 100);
}
}
return res;
}
private static int[,] MultiplyCreateTask(int[,] matrix1, int[,] matrix2, int maxCount)
{
int[,] res = new int[matrix1.GetLength(0), matrix2.GetLength(1)];
var semaphore = new SemaphoreSlim(maxCount, maxCount);
for (int i = 0; i < matrix1.GetLength(0); i++)
{
for (int j = 0; j < matrix2.GetLength(1); j++)
{
int ci = i;
int cj = j;
var task = Task.Run(() =>
{
try
{
semaphore.Wait();
res[ci, cj] = CalculateValue(matrix1, matrix2, ci, cj);
}
finally
{
semaphore.Release();
}
});
}
}
semaphore.Wait(maxCount);
return res;
}
private static int CalculateValue(int[,] matrix1, int[,] matrix2, int i, int j)
=> Enumerable.Range(0, matrix1.GetLength(1)).Sum(k => matrix1[i, k] * matrix2[k, j]);
}

View File

@ -0,0 +1,24 @@
# Лабораторная работа 5
В рамках этой работы проверяется скорость расчета умножения двух матриц в некоторое количество потоков
## Описание
Основной принцип умножения матриц: строки умножаются на столбцы, таким образом получаются элементы. Для распараллеливания этого процесса вычисление некоторых объектов матрицы выносят в отдельные потоки, которые работают параллельно
## Запуск
Для проверки гипотезы и реализации параллельного умножения в консоли на языке c# был реализован тестовый контур: для каждого вида матриц (100*100, 300*300 и 500*500) запускался процесс вычисления произведения в количестве потоков от 1 до 5 с использованием SsemaphoreSlim, который контролировал выполнение в заданном количестве потоков. Для каждого вычисления засекалось время в миллисекундах.
## Результаты
Что мы получили
<br/>
![Результаты вычислений 1](image.png)
<br/>
Результаты спорные, так как при повышении количества потоков нельзя сказать, что повышается скорость вычислений. Это связано с тем, что работа с потоками сама по сбе требует ресурсов и времени.
Повысим количестов потоков до 10:
<br/>
![Результаты вычислений 2](image-1.png)
<br/>
Для небольшой матрицы видна разница в сравнении с прошлым результатом, но не так сильно, как для больших. Повышение количества потоков позволило существенно сократить время вычислений
## Видеодемонстрация
Видедемонстрация по [адресу](https://drive.google.com/file/d/1YaQTg8OM5sVT6q4hkJvopGHFy-SM_Zjn/view?usp=sharing)

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 24 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 21 KiB