4 Commits

Author SHA1 Message Date
cedaaa513f lab 8 2023-12-16 16:14:20 +04:00
abd3959270 lab 7 2023-12-16 16:09:46 +04:00
3afd35140d lab6 2023-12-16 15:58:30 +04:00
f269126281 lab 5 2023-12-15 21:02:23 +04:00
19 changed files with 1560 additions and 0 deletions

456
tasks/savitskiy-al/lab_5/.gitignore vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,456 @@
var/result/
## Ignore Visual Studio temporary files, build results, and
## files generated by popular Visual Studio add-ons.
##
## Get latest from https://github.com/github/gitignore/blob/master/VisualStudio.gitignore
# User-specific files
*.rsuser
*.suo
*.user
*.userosscache
*.sln.docstates
# User-specific files (MonoDevelop/Xamarin Studio)
*.userprefs
# Mono auto generated files
mono_crash.*
# Build results
[Dd]ebug/
[Dd]ebugPublic/
[Rr]elease/
[Rr]eleases/
x64/
x86/
[Ww][Ii][Nn]32/
[Aa][Rr][Mm]/
[Aa][Rr][Mm]64/
bld/
[Bb]in/
[Oo]bj/
[Ll]og/
[Ll]ogs/
# Visual Studio 2015/2017 cache/options directory
.vs/
# Uncomment if you have tasks that create the project's static files in wwwroot
#wwwroot/
# Visual Studio 2017 auto generated files
Generated\ Files/
# MSTest test Results
[Tt]est[Rr]esult*/
[Bb]uild[Ll]og.*
# NUnit
*.VisualState.xml
TestResult.xml
nunit-*.xml
# Build Results of an ATL Project
[Dd]ebugPS/
[Rr]eleasePS/
dlldata.c
# Benchmark Results
BenchmarkDotNet.Artifacts/
# .NET
project.lock.json
project.fragment.lock.json
artifacts/
# Tye
.tye/
# ASP.NET Scaffolding
ScaffoldingReadMe.txt
# StyleCop
StyleCopReport.xml
# Files built by Visual Studio
*_i.c
*_p.c
*_h.h
*.ilk
*.meta
*.obj
*.iobj
*.pch
*.pdb
*.ipdb
*.pgc
*.pgd
*.rsp
*.sbr
*.tlb
*.tli
*.tlh
*.tmp
*.tmp_proj
*_wpftmp.csproj
*.log
*.vspscc
*.vssscc
.builds
*.pidb
*.svclog
*.scc
# Chutzpah Test files
_Chutzpah*
# Visual C++ cache files
ipch/
*.aps
*.ncb
*.opendb
*.opensdf
*.sdf
*.cachefile
*.VC.db
*.VC.VC.opendb
# Visual Studio profiler
*.psess
*.vsp
*.vspx
*.sap
# Visual Studio Trace Files
*.e2e
# TFS 2012 Local Workspace
$tf/
# Guidance Automation Toolkit
*.gpState
# ReSharper is a .NET coding add-in
_ReSharper*/
*.[Rr]e[Ss]harper
*.DotSettings.user
# TeamCity is a build add-in
_TeamCity*
# DotCover is a Code Coverage Tool
*.dotCover
# AxoCover is a Code Coverage Tool
.axoCover/*
!.axoCover/settings.json
# Coverlet is a free, cross platform Code Coverage Tool
coverage*.json
coverage*.xml
coverage*.info
# Visual Studio code coverage results
*.coverage
*.coveragexml
# NCrunch
_NCrunch_*
.*crunch*.local.xml
nCrunchTemp_*
# MightyMoose
*.mm.*
AutoTest.Net/
# Web workbench (sass)
.sass-cache/
# Installshield output folder
[Ee]xpress/
# DocProject is a documentation generator add-in
DocProject/buildhelp/
DocProject/Help/*.HxT
DocProject/Help/*.HxC
DocProject/Help/*.hhc
DocProject/Help/*.hhk
DocProject/Help/*.hhp
DocProject/Help/Html2
DocProject/Help/html
# Click-Once directory
publish/
# Publish Web Output
*.[Pp]ublish.xml
*.azurePubxml
# Note: Comment the next line if you want to checkin your web deploy settings,
# but database connection strings (with potential passwords) will be unencrypted
*.pubxml
*.publishproj
# Microsoft Azure Web App publish settings. Comment the next line if you want to
# checkin your Azure Web App publish settings, but sensitive information contained
# in these scripts will be unencrypted
PublishScripts/
# NuGet Packages
*.nupkg
# NuGet Symbol Packages
*.snupkg
# The packages folder can be ignored because of Package Restore
**/[Pp]ackages/*
# except build/, which is used as an MSBuild target.
!**/[Pp]ackages/build/
# Uncomment if necessary however generally it will be regenerated when needed
#!**/[Pp]ackages/repositories.config
# NuGet v3's project.json files produces more ignorable files
*.nuget.props
*.nuget.targets
# Microsoft Azure Build Output
csx/
*.build.csdef
# Microsoft Azure Emulator
ecf/
rcf/
# Windows Store app package directories and files
AppPackages/
BundleArtifacts/
Package.StoreAssociation.xml
_pkginfo.txt
*.appx
*.appxbundle
*.appxupload
# Visual Studio cache files
# files ending in .cache can be ignored
*.[Cc]ache
# but keep track of directories ending in .cache
!?*.[Cc]ache/
# Others
ClientBin/
~$*
*~
*.dbmdl
*.dbproj.schemaview
*.jfm
*.pfx
*.publishsettings
orleans.codegen.cs
# Including strong name files can present a security risk
# (https://github.com/github/gitignore/pull/2483#issue-259490424)
#*.snk
# Since there are multiple workflows, uncomment next line to ignore bower_components
# (https://github.com/github/gitignore/pull/1529#issuecomment-104372622)
#bower_components/
# RIA/Silverlight projects
Generated_Code/
# Backup & report files from converting an old project file
# to a newer Visual Studio version. Backup files are not needed,
# because we have git ;-)
_UpgradeReport_Files/
Backup*/
UpgradeLog*.XML
UpgradeLog*.htm
ServiceFabricBackup/
*.rptproj.bak
# SQL Server files
*.mdf
*.ldf
*.ndf
# Business Intelligence projects
*.rdl.data
*.bim.layout
*.bim_*.settings
*.rptproj.rsuser
*- [Bb]ackup.rdl
*- [Bb]ackup ([0-9]).rdl
*- [Bb]ackup ([0-9][0-9]).rdl
# Microsoft Fakes
FakesAssemblies/
# GhostDoc plugin setting file
*.GhostDoc.xml
# Node.js Tools for Visual Studio
.ntvs_analysis.dat
node_modules/
# Visual Studio 6 build log
*.plg
# Visual Studio 6 workspace options file
*.opt
# Visual Studio 6 auto-generated workspace file (contains which files were open etc.)
*.vbw
# Visual Studio LightSwitch build output
**/*.HTMLClient/GeneratedArtifacts
**/*.DesktopClient/GeneratedArtifacts
**/*.DesktopClient/ModelManifest.xml
**/*.Server/GeneratedArtifacts
**/*.Server/ModelManifest.xml
_Pvt_Extensions
# Paket dependency manager
.paket/paket.exe
paket-files/
# FAKE - F# Make
.fake/
# CodeRush personal settings
.cr/personal
# Python Tools for Visual Studio (PTVS)
__pycache__/
*.pyc
# Cake - Uncomment if you are using it
# tools/**
# !tools/packages.config
# Tabs Studio
*.tss
# Telerik's JustMock configuration file
*.jmconfig
# BizTalk build output
*.btp.cs
*.btm.cs
*.odx.cs
*.xsd.cs
# OpenCover UI analysis results
OpenCover/
# Azure Stream Analytics local run output
ASALocalRun/
# MSBuild Binary and Structured Log
*.binlog
# NVidia Nsight GPU debugger configuration file
*.nvuser
# MFractors (Xamarin productivity tool) working folder
.mfractor/
# Local History for Visual Studio
.localhistory/
# BeatPulse healthcheck temp database
healthchecksdb
# Backup folder for Package Reference Convert tool in Visual Studio 2017
MigrationBackup/
# Ionide (cross platform F# VS Code tools) working folder
.ionide/
# Fody - auto-generated XML schema
FodyWeavers.xsd
##
## Visual studio for Mac
##
# globs
Makefile.in
*.userprefs
*.usertasks
config.make
config.status
aclocal.m4
install-sh
autom4te.cache/
*.tar.gz
tarballs/
test-results/
# Mac bundle stuff
*.dmg
*.app
# content below from: https://github.com/github/gitignore/blob/master/Global/macOS.gitignore
# General
.DS_Store
.AppleDouble
.LSOverride
# Icon must end with two \r
Icon
# Thumbnails
._*
# Files that might appear in the root of a volume
.DocumentRevisions-V100
.fseventsd
.Spotlight-V100
.TemporaryItems
.Trashes
.VolumeIcon.icns
.com.apple.timemachine.donotpresent
# Directories potentially created on remote AFP share
.AppleDB
.AppleDesktop
Network Trash Folder
Temporary Items
.apdisk
# content below from: https://github.com/github/gitignore/blob/master/Global/Windows.gitignore
# Windows thumbnail cache files
Thumbs.db
ehthumbs.db
ehthumbs_vista.db
# Dump file
*.stackdump
# Folder config file
[Dd]esktop.ini
# Recycle Bin used on file shares
$RECYCLE.BIN/
# Windows Installer files
*.cab
*.msi
*.msix
*.msm
*.msp
# Windows shortcuts
*.lnk
# JetBrains Rider
.idea/
*.sln.iml
##
## Visual Studio Code
##
.vscode/*
!.vscode/settings.json
!.vscode/tasks.json
!.vscode/launch.json
!.vscode/extensions.json

View File

@@ -0,0 +1,25 @@

Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
# Visual Studio Version 17
VisualStudioVersion = 17.8.34322.80
MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "ConsoleApp1", "ConsoleApp1\ConsoleApp1.csproj", "{8EE37F82-A2D1-49A3-B4D0-7BF7D4A43CB0}"
EndProject
Global
GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
Release|Any CPU = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
{8EE37F82-A2D1-49A3-B4D0-7BF7D4A43CB0}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{8EE37F82-A2D1-49A3-B4D0-7BF7D4A43CB0}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
{8EE37F82-A2D1-49A3-B4D0-7BF7D4A43CB0}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
{8EE37F82-A2D1-49A3-B4D0-7BF7D4A43CB0}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
HideSolutionNode = FALSE
EndGlobalSection
GlobalSection(ExtensibilityGlobals) = postSolution
SolutionGuid = {720A247E-1C5E-46BF-93FA-4F3FE606A15D}
EndGlobalSection
EndGlobal

View File

@@ -0,0 +1,14 @@
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
<Nullable>enable</Nullable>
</PropertyGroup>
<ItemGroup>
<PackageReference Include="BenchmarkDotNet" Version="0.13.11" />
</ItemGroup>
</Project>

View File

@@ -0,0 +1,56 @@
using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace ConsoleApp1
{
public class MatrixService
{
static readonly Random rand = new Random();
public int[,] RandomGenerateMatrix(int dimensionsCount)
{
int[,] result = new int[dimensionsCount, dimensionsCount];
for (int i = 0; i < dimensionsCount; i++)
{
for (int j = 0; j < dimensionsCount; j++)
{
result[i, j] = rand.Next(1000);
}
}
return result;
}
public int[,] MultiplicationMatrix(int[,] matrix1, int[,] matrix2, int threadCount)
{
var result = new int[matrix1.GetLength(0), matrix1.GetLength(1)];
for(int i = 0; i < result.GetLength(0); i++)
{
for (int j = 0; j < result.GetLength(1); j++)
{
result[i, j] = 0;
}
}
for (int i = 0; i < matrix1.GetLength(0); i++)
{
Parallel.For(0, matrix2.GetLength(1), new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = threadCount },
(j) =>
{
for (int k = 0; k < matrix2.GetLength(0); k++)
{
var value = matrix1[i, k] * matrix2[k, j];
Interlocked.Add(ref result[i, j], value);
}
});
}
return result;
}
}
}

View File

@@ -0,0 +1,105 @@
// See https://aka.ms/new-console-template for more information
using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
using ConsoleApp1;
BenchmarkRunner.Run<MatrixTest>();
//var matrixService = new MatrixService();
//var testArr1 = new int[3, 3]
//{
// {5, 1, 6 },
// {-1, 7, 9 },
// {-8, 2, 3 },
//};
//var testArr2 = new int[3, 3]
//{
// {8, 1, 4 },
// {5, -5, 7 },
// {-3, -2, 7 },
//};
//var result = matrixService.MultiplicationMatrix(testArr1, testArr2, 12);
//for(int i = 0; i < result.GetLength(0); i++)
//{
// for (int j = 0; j < result.GetLength(1); j++)
// {
// Console.Write(result[i, j] + " ");
// }
// Console.WriteLine();
//}
[MemoryDiagnoser]
public class MatrixTest
{
int[,] firstMatrix100;
int[,] secondMatrix100;
int[,] firstMatrix300;
int[,] secondMatrix300;
int[,] firstMatrix500;
int[,] secondMatrix500;
MatrixService matrixService;
public MatrixTest()
{
matrixService = new MatrixService();
firstMatrix100 = matrixService.RandomGenerateMatrix(100);
secondMatrix100 = matrixService.RandomGenerateMatrix(100);
firstMatrix300 = matrixService.RandomGenerateMatrix(300);
secondMatrix300 = matrixService.RandomGenerateMatrix(300);
firstMatrix500 = matrixService.RandomGenerateMatrix(500);
secondMatrix500 = matrixService.RandomGenerateMatrix(500);
}
[Benchmark]
public int[,] MultiplicationMatrix100MonoThread()
{
return matrixService.MultiplicationMatrix(firstMatrix100, secondMatrix100, 1);
}
[Benchmark]
public int[,] MultiplicationMatrix100MultiThread()
{
return matrixService.MultiplicationMatrix(firstMatrix100, secondMatrix100, 12);
}
[Benchmark]
public int[,] MultiplicationMatrix300MonoThread()
{
return matrixService.MultiplicationMatrix(firstMatrix300, secondMatrix300, 1);
}
[Benchmark]
public int[,] MultiplicationMatrix300MultiThread()
{
return matrixService.MultiplicationMatrix(firstMatrix300, secondMatrix300, 12);
}
[Benchmark]
public int[,] MultiplicationMatrix500MonoThread()
{
return matrixService.MultiplicationMatrix(firstMatrix500, secondMatrix500, 1);
}
[Benchmark]
public int[,] MultiplicationMatrix500MultiThread()
{
return matrixService.MultiplicationMatrix(firstMatrix500, secondMatrix500, 12);
}
}

View File

@@ -0,0 +1,60 @@
# Отчет по лабораторной работе №5
Выполнил студент гр. ИСЭбд-41 Савицкий А.В.
## Создание приложения
Выбрал язык C#, Консольное приложение.
Проверяю правильность работы алгоритма
```cs
public int[,] MultiplicationMatrix(int[,] matrix1, int[,] matrix2, int threadCount)
{
var result = new int[matrix1.GetLength(0), matrix1.GetLength(1)];
for(int i = 0; i < result.GetLength(0); i++)
{
for (int j = 0; j < result.GetLength(1); j++)
{
result[i, j] = 0;
}
}
for (int i = 0; i < matrix1.GetLength(0); i++)
{
Parallel.For(0, matrix2.GetLength(1), new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = threadCount },
(j) =>
{
for (int k = 0; k < matrix2.GetLength(0); k++)
{
var value = matrix1[i, k] * matrix2[k, j];
Interlocked.Add(ref result[i, j], value);
}
});
}
return result;
}
```
![](pic/1.png)
Установил библиотеку BenchmarkDotNet для замера производительности алгоритма.
## Бенчмарки
Делаю 6 пробных запусков
Матрицы 100х100, 300х300, 500х500
Количество потоков 1,12
![](pic/2.png)
Нас интересуют преимущественно две колонки - Mean и Allocated.
Mean показывает среднее время выполнения бенчмарка
Allocated показывает количество выделенной памяти
Для матриц 100х100 однопоточный алгоритм отработал быстрее чем многопоточный, однако для более больших матриц время выполнения серьезно уменшилось.
Вывод: Параллельный алгоритм работает быстрее чем однопоточный, если мы обрабатываем большие данные. Также многопоточное выполнение занимает больше памяти.

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 21 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 25 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 22 KiB

484
tasks/savitskiy-al/lab_6/.gitignore vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,484 @@
## Ignore Visual Studio temporary files, build results, and
## files generated by popular Visual Studio add-ons.
##
## Get latest from `dotnet new gitignore`
# dotenv files
.env
# User-specific files
*.rsuser
*.suo
*.user
*.userosscache
*.sln.docstates
# User-specific files (MonoDevelop/Xamarin Studio)
*.userprefs
# Mono auto generated files
mono_crash.*
# Build results
[Dd]ebug/
[Dd]ebugPublic/
[Rr]elease/
[Rr]eleases/
x64/
x86/
[Ww][Ii][Nn]32/
[Aa][Rr][Mm]/
[Aa][Rr][Mm]64/
bld/
[Bb]in/
[Oo]bj/
[Ll]og/
[Ll]ogs/
# Visual Studio 2015/2017 cache/options directory
.vs/
# Uncomment if you have tasks that create the project's static files in wwwroot
#wwwroot/
# Visual Studio 2017 auto generated files
Generated\ Files/
# MSTest test Results
[Tt]est[Rr]esult*/
[Bb]uild[Ll]og.*
# NUnit
*.VisualState.xml
TestResult.xml
nunit-*.xml
# Build Results of an ATL Project
[Dd]ebugPS/
[Rr]eleasePS/
dlldata.c
# Benchmark Results
BenchmarkDotNet.Artifacts/
# .NET
project.lock.json
project.fragment.lock.json
artifacts/
# Tye
.tye/
# ASP.NET Scaffolding
ScaffoldingReadMe.txt
# StyleCop
StyleCopReport.xml
# Files built by Visual Studio
*_i.c
*_p.c
*_h.h
*.ilk
*.meta
*.obj
*.iobj
*.pch
*.pdb
*.ipdb
*.pgc
*.pgd
*.rsp
*.sbr
*.tlb
*.tli
*.tlh
*.tmp
*.tmp_proj
*_wpftmp.csproj
*.log
*.tlog
*.vspscc
*.vssscc
.builds
*.pidb
*.svclog
*.scc
# Chutzpah Test files
_Chutzpah*
# Visual C++ cache files
ipch/
*.aps
*.ncb
*.opendb
*.opensdf
*.sdf
*.cachefile
*.VC.db
*.VC.VC.opendb
# Visual Studio profiler
*.psess
*.vsp
*.vspx
*.sap
# Visual Studio Trace Files
*.e2e
# TFS 2012 Local Workspace
$tf/
# Guidance Automation Toolkit
*.gpState
# ReSharper is a .NET coding add-in
_ReSharper*/
*.[Rr]e[Ss]harper
*.DotSettings.user
# TeamCity is a build add-in
_TeamCity*
# DotCover is a Code Coverage Tool
*.dotCover
# AxoCover is a Code Coverage Tool
.axoCover/*
!.axoCover/settings.json
# Coverlet is a free, cross platform Code Coverage Tool
coverage*.json
coverage*.xml
coverage*.info
# Visual Studio code coverage results
*.coverage
*.coveragexml
# NCrunch
_NCrunch_*
.*crunch*.local.xml
nCrunchTemp_*
# MightyMoose
*.mm.*
AutoTest.Net/
# Web workbench (sass)
.sass-cache/
# Installshield output folder
[Ee]xpress/
# DocProject is a documentation generator add-in
DocProject/buildhelp/
DocProject/Help/*.HxT
DocProject/Help/*.HxC
DocProject/Help/*.hhc
DocProject/Help/*.hhk
DocProject/Help/*.hhp
DocProject/Help/Html2
DocProject/Help/html
# Click-Once directory
publish/
# Publish Web Output
*.[Pp]ublish.xml
*.azurePubxml
# Note: Comment the next line if you want to checkin your web deploy settings,
# but database connection strings (with potential passwords) will be unencrypted
*.pubxml
*.publishproj
# Microsoft Azure Web App publish settings. Comment the next line if you want to
# checkin your Azure Web App publish settings, but sensitive information contained
# in these scripts will be unencrypted
PublishScripts/
# NuGet Packages
*.nupkg
# NuGet Symbol Packages
*.snupkg
# The packages folder can be ignored because of Package Restore
**/[Pp]ackages/*
# except build/, which is used as an MSBuild target.
!**/[Pp]ackages/build/
# Uncomment if necessary however generally it will be regenerated when needed
#!**/[Pp]ackages/repositories.config
# NuGet v3's project.json files produces more ignorable files
*.nuget.props
*.nuget.targets
# Microsoft Azure Build Output
csx/
*.build.csdef
# Microsoft Azure Emulator
ecf/
rcf/
# Windows Store app package directories and files
AppPackages/
BundleArtifacts/
Package.StoreAssociation.xml
_pkginfo.txt
*.appx
*.appxbundle
*.appxupload
# Visual Studio cache files
# files ending in .cache can be ignored
*.[Cc]ache
# but keep track of directories ending in .cache
!?*.[Cc]ache/
# Others
ClientBin/
~$*
*~
*.dbmdl
*.dbproj.schemaview
*.jfm
*.pfx
*.publishsettings
orleans.codegen.cs
# Including strong name files can present a security risk
# (https://github.com/github/gitignore/pull/2483#issue-259490424)
#*.snk
# Since there are multiple workflows, uncomment next line to ignore bower_components
# (https://github.com/github/gitignore/pull/1529#issuecomment-104372622)
#bower_components/
# RIA/Silverlight projects
Generated_Code/
# Backup & report files from converting an old project file
# to a newer Visual Studio version. Backup files are not needed,
# because we have git ;-)
_UpgradeReport_Files/
Backup*/
UpgradeLog*.XML
UpgradeLog*.htm
ServiceFabricBackup/
*.rptproj.bak
# SQL Server files
*.mdf
*.ldf
*.ndf
# Business Intelligence projects
*.rdl.data
*.bim.layout
*.bim_*.settings
*.rptproj.rsuser
*- [Bb]ackup.rdl
*- [Bb]ackup ([0-9]).rdl
*- [Bb]ackup ([0-9][0-9]).rdl
# Microsoft Fakes
FakesAssemblies/
# GhostDoc plugin setting file
*.GhostDoc.xml
# Node.js Tools for Visual Studio
.ntvs_analysis.dat
node_modules/
# Visual Studio 6 build log
*.plg
# Visual Studio 6 workspace options file
*.opt
# Visual Studio 6 auto-generated workspace file (contains which files were open etc.)
*.vbw
# Visual Studio 6 auto-generated project file (contains which files were open etc.)
*.vbp
# Visual Studio 6 workspace and project file (working project files containing files to include in project)
*.dsw
*.dsp
# Visual Studio 6 technical files
*.ncb
*.aps
# Visual Studio LightSwitch build output
**/*.HTMLClient/GeneratedArtifacts
**/*.DesktopClient/GeneratedArtifacts
**/*.DesktopClient/ModelManifest.xml
**/*.Server/GeneratedArtifacts
**/*.Server/ModelManifest.xml
_Pvt_Extensions
# Paket dependency manager
.paket/paket.exe
paket-files/
# FAKE - F# Make
.fake/
# CodeRush personal settings
.cr/personal
# Python Tools for Visual Studio (PTVS)
__pycache__/
*.pyc
# Cake - Uncomment if you are using it
# tools/**
# !tools/packages.config
# Tabs Studio
*.tss
# Telerik's JustMock configuration file
*.jmconfig
# BizTalk build output
*.btp.cs
*.btm.cs
*.odx.cs
*.xsd.cs
# OpenCover UI analysis results
OpenCover/
# Azure Stream Analytics local run output
ASALocalRun/
# MSBuild Binary and Structured Log
*.binlog
# NVidia Nsight GPU debugger configuration file
*.nvuser
# MFractors (Xamarin productivity tool) working folder
.mfractor/
# Local History for Visual Studio
.localhistory/
# Visual Studio History (VSHistory) files
.vshistory/
# BeatPulse healthcheck temp database
healthchecksdb
# Backup folder for Package Reference Convert tool in Visual Studio 2017
MigrationBackup/
# Ionide (cross platform F# VS Code tools) working folder
.ionide/
# Fody - auto-generated XML schema
FodyWeavers.xsd
# VS Code files for those working on multiple tools
.vscode/*
!.vscode/settings.json
!.vscode/tasks.json
!.vscode/launch.json
!.vscode/extensions.json
*.code-workspace
# Local History for Visual Studio Code
.history/
# Windows Installer files from build outputs
*.cab
*.msi
*.msix
*.msm
*.msp
# JetBrains Rider
*.sln.iml
.idea
##
## Visual studio for Mac
##
# globs
Makefile.in
*.userprefs
*.usertasks
config.make
config.status
aclocal.m4
install-sh
autom4te.cache/
*.tar.gz
tarballs/
test-results/
# Mac bundle stuff
*.dmg
*.app
# content below from: https://github.com/github/gitignore/blob/master/Global/macOS.gitignore
# General
.DS_Store
.AppleDouble
.LSOverride
# Icon must end with two \r
Icon
# Thumbnails
._*
# Files that might appear in the root of a volume
.DocumentRevisions-V100
.fseventsd
.Spotlight-V100
.TemporaryItems
.Trashes
.VolumeIcon.icns
.com.apple.timemachine.donotpresent
# Directories potentially created on remote AFP share
.AppleDB
.AppleDesktop
Network Trash Folder
Temporary Items
.apdisk
# content below from: https://github.com/github/gitignore/blob/master/Global/Windows.gitignore
# Windows thumbnail cache files
Thumbs.db
ehthumbs.db
ehthumbs_vista.db
# Dump file
*.stackdump
# Folder config file
[Dd]esktop.ini
# Recycle Bin used on file shares
$RECYCLE.BIN/
# Windows Installer files
*.cab
*.msi
*.msix
*.msm
*.msp
# Windows shortcuts
*.lnk
# Vim temporary swap files
*.swp

View File

@@ -0,0 +1,25 @@

Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
# Visual Studio Version 17
VisualStudioVersion = 17.8.34322.80
MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "ConsoleApp1", "ConsoleApp1\ConsoleApp1.csproj", "{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}"
EndProject
Global
GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
Release|Any CPU = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
HideSolutionNode = FALSE
EndGlobalSection
GlobalSection(ExtensibilityGlobals) = postSolution
SolutionGuid = {D17B9FEE-F4BF-4559-899B-434F4545FF67}
EndGlobalSection
EndGlobal

View File

@@ -0,0 +1,14 @@
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
<Nullable>enable</Nullable>
</PropertyGroup>
<ItemGroup>
<PackageReference Include="BenchmarkDotNet" Version="0.13.11" />
</ItemGroup>
</Project>

View File

@@ -0,0 +1,110 @@
namespace ConsoleApp1
{
public class MatrixService
{
static readonly Random rand = new Random();
object lockObject = new object();
public double[,] RandomGenerateMatrix(int dimensionsCount)
{
double[,] result = new double[dimensionsCount, dimensionsCount];
for (int i = 0; i < dimensionsCount; i++)
{
for (int j = 0; j < dimensionsCount; j++)
{
result[i, j] = rand.NextDouble() * 10;
}
}
return result;
}
public double DeterminantOfMatrix(double[,] matrix, int threadCount)
{
int size = matrix.GetLength(0);
if (size == 1)
{
return matrix[0, 0];
}
else if (size == 2)
{
return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
}
else
{
double determinant = 0;
Parallel.For(0, size, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = threadCount },
(i) =>
{
double[,] subMatrix = GetSubMatrix(matrix, i);
double subDeterminant = matrix[0, i] * Determinant(subMatrix);
double value = Math.Pow(-1, i) * subDeterminant;
lock (lockObject)
{
determinant += value;
}
});
return determinant;
}
}
static double[,] GetSubMatrix(double[,] matrix, int columnIndex)
{
int size = matrix.GetLength(0);
double[,] subMatrix = new double[size - 1, size - 1];
for (int i = 1; i < size; i++)
{
for (int j = 0; j < size; j++)
{
if (j < columnIndex)
{
subMatrix[i - 1, j] = matrix[i, j];
}
else if (j > columnIndex)
{
subMatrix[i - 1, j - 1] = matrix[i, j];
}
}
}
return subMatrix;
}
static double Determinant(double[,] matrix)
{
int size = matrix.GetLength(0);
if (size == 1)
{
return matrix[0, 0];
}
else if (size == 2)
{
return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
}
else
{
double determinant = 0;
for (int i = 0; i < size; i++)
{
double[,] subMatrix = GetSubMatrix(matrix, i);
determinant += (int)Math.Pow(-1, i) * matrix[0, i] * Determinant(subMatrix);
}
return determinant;
}
}
}
}

View File

@@ -0,0 +1,83 @@
using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
using ConsoleApp1;
BenchmarkRunner.Run<MatrixTest>();
//var matrixService = new MatrixService();
//var matrix = matrixService.RandomGenerateMatrix(3);
//for(int i = 0; i < matrix.GetLength(0); i++)
//{
// for (int j = 0; j < matrix.GetLength(0); j++)
// {
// Console.Write(matrix[i, j] + " ");
// }
// Console.WriteLine();
//}
//var result1 = matrixService.DeterminantOfMatrix(matrix, 1);
//var result2 = matrixService.DeterminantOfMatrix(matrix, 12);
//Console.WriteLine(result1);
//Console.WriteLine(result2);
//Console.ReadLine();
[MemoryDiagnoser]
public class MatrixTest
{
double[,] Matrix5;
double[,] Matrix8;
double[,] Matrix11;
MatrixService matrixService;
public MatrixTest()
{
matrixService = new MatrixService();
Matrix5 = matrixService.RandomGenerateMatrix(5);
Matrix8 = matrixService.RandomGenerateMatrix(8);
Matrix11 = matrixService.RandomGenerateMatrix(11);
}
[Benchmark]
public double MatrixDeterminant5()
{
return matrixService.DeterminantOfMatrix(Matrix5, 1);
}
[Benchmark]
public double MatrixDeterminantParallel5()
{
return matrixService.DeterminantOfMatrix(Matrix5, 12);
}
[Benchmark]
public double MatrixDeterminant8()
{
return matrixService.DeterminantOfMatrix(Matrix8, 1);
}
[Benchmark]
public double MatrixDeterminantParallel8()
{
return matrixService.DeterminantOfMatrix(Matrix8, 12);
}
[Benchmark]
public double MatrixDeterminant11()
{
return matrixService.DeterminantOfMatrix(Matrix11, 1);
}
[Benchmark]
public double MatrixDeterminantParallel11()
{
return matrixService.DeterminantOfMatrix(Matrix11, 12);
}
}

View File

@@ -0,0 +1,108 @@
# Отчет по лабораторной работе №6
Выполнил студент гр. ИСЭбд-41 Савицкий А.В.
## Создание приложения
Выбрал язык C#, Консольное приложение.
Установил библиотеку BenchmarkDotNet для замера производительности.
Сам алгоритм.
``` cs
public double DeterminantOfMatrix(double[,] matrix, int threadCount)
{
int size = matrix.GetLength(0);
if (size == 1)
{
return matrix[0, 0];
}
else if (size == 2)
{
return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
}
else
{
double determinant = 0;
Parallel.For(0, size, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = threadCount },
(i) =>
{
double[,] subMatrix = GetSubMatrix(matrix, i);
double subDeterminant = matrix[0, i] * Determinant(subMatrix);
double value = Math.Pow(-1, i) * subDeterminant;
lock (lockObject)
{
determinant += value;
}
});
return determinant;
}
}
static double[,] GetSubMatrix(double[,] matrix, int columnIndex)
{
int size = matrix.GetLength(0);
double[,] subMatrix = new double[size - 1, size - 1];
for (int i = 1; i < size; i++)
{
for (int j = 0; j < size; j++)
{
if (j < columnIndex)
{
subMatrix[i - 1, j] = matrix[i, j];
}
else if (j > columnIndex)
{
subMatrix[i - 1, j - 1] = matrix[i, j];
}
}
}
return subMatrix;
}
static double Determinant(double[,] matrix)
{
int size = matrix.GetLength(0);
if (size == 1)
{
return matrix[0, 0];
}
else if (size == 2)
{
return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
}
else
{
double determinant = 0;
for (int i = 0; i < size; i++)
{
double[,] subMatrix = GetSubMatrix(matrix, i);
determinant += (int)Math.Pow(-1, i) * matrix[0, i] * Determinant(subMatrix);
}
return determinant;
}
}
```
Проверка работы на матрице 3х3
![](pic/1.png)
## Бенчмарки
Протестируем обычный и параллельный алгоритм определение детерминанта на различной размерности матрицы.
В ходе экспериментов было установлено, что обработка матрицы размеров больше 12х12 занимает слишком много времени, поэтому для тестирования возьмем матрицы 5х5, 8х8 и 11х11.
Для тестирование запускаю алгоритм в 1 поток и в 12 потоков
![](pic/2.png)
Вывод: Параллельный алгоритм работает быстрее только при наличии большого количества операций. Если операций не так много, то обычный алгоритм справляется быстрее.

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 73 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 25 KiB

View File

@@ -0,0 +1,11 @@
Балансировка нагрузки является ключевым аспектом в области информационных технологий. Она необходима для эффективного распределения запросов и вычислительных ресурсов между серверами или базами данных, чтобы обеспечить стабильность и отзывчивость системы.
Для балансировки нагрузки применяются различные алгоритмы и методы. Один из наиболее распространенных алгоритмов - "Round Robin" или круговая перестановка. Он работает по принципу равного распределения запросов между серверами, при этом каждый следующий запрос отправляется на следующий сервер из списка. Еще один алгоритм - "Least Connection" или выбор сервера с наименьшим количеством активных соединений. Этот метод позволяет распределить нагрузку более равномерно, учитывая текущую загруженность серверов.
Существует также несколько открытых технологий для балансировки нагрузки. Один из них - Nginx, который может использоваться в качестве прокси-сервера и обеспечивать балансировку нагрузки между несколькими серверами. Еще один популярный инструмент - Apache Load Balancer, который также предоставляет возможность распределения запросов между серверами на основе различных алгоритмов.
Процесс балансировки нагрузки на базах данных отличается от балансировки на серверах. В случае баз данных одной из основных задач является выбор правильного метода распределения запросов. Некоторые из распространенных методов - "широковещательная репликация", при которой каждый запрос реплицируется на все доступные серверы, и "разделение по ключам", при котором данные разделяются на разные серверы на основе ключей или хеш-функций.
Реверс-прокси также является важным элементом балансировки нагрузки. Он действует как посредник между клиентами и серверами, принимая запросы от клиентов и перенаправляя их на нужные серверы. Реверс-прокси обычно используется для обработки статических ресурсов, кэширования данных и предоставления защиты от вредоносных атак.
В целом, балансировка нагрузки - это важный аспект проектирования и обеспечения работы современных IT-систем. В ее основе лежат различные алгоритмы и методы, такие как круговая перестановка и выбор сервера с наименьшей загруженностью. Открытые технологии, такие как Nginx и Apache Load Balancer, предоставляют средства для реализации балансировки нагрузки. А использование реверс-прокси помогает эффективно управлять трафиком и обеспечивать надежность системы.

View File

@@ -0,0 +1,9 @@
Распределенный стиль разработки сложных систем, таких как ВКонтакте, имеет несколько преимуществ. Один из основных - повышение масштабируемости. В распределенной системе каждый модуль или сервис выполняет только ограниченный спектр задач, что позволяет легко добавлять новые модули или увеличивать количество экземпляров существующих модулей для обработки большого количества запросов. Это дает возможность системе работать эффективно даже в условиях высокой нагрузки.
Оркестрация приложений - это специальные системы, которые помогают управлять распределенными приложениями. Они упрощают разработку и сопровождение распределенных систем, предоставляя средства для автоматизации деплоя и распределения приложений. Оркестраторы также следят за состоянием приложений и автоматически масштабируют их, если это необходимо. Это позволяет разработчикам сконцентрироваться на разработке функциональности, а не на управлении инфраструктурой.
Очереди обработки сообщений - это механизм, который позволяет различным компонентам системы обмениваться данными и коммуницировать друг с другом. Сообщение может быть представлено как пакет данных, который отправляется от одного компонента к другому для асинхронной обработки. Очереди обработки сообщений позволяют разделить функциональность системы на независимые компоненты, обрабатывающие только свою часть работы, и обеспечивают гибкость и отказоустойчивость системы.
Распределенные приложения имеют свои преимущества и недостатки. Среди преимуществ можно отметить возможность масштабирования, отказоустойчивость и гибкость разработки. Распределенные приложения могут быть развернуты на нескольких серверах, что увеличивает надежность системы и позволяет обрабатывать большое количество запросов. Однако, они также имеют свои недостатки, такие как сложность разработки и обслуживания, увеличенная нагрузка на сеть и возможность появления проблем с синхронизацией данных.
Параллельные вычисления внедряются в сложные распределенные системы, чтобы повысить их производительность. Например, в системе обработки больших данных параллельные вычисления позволяют эффективно обрабатывать огромные объемы данных, разбивая их на части и обрабатывая каждую часть независимо. Однако, в некоторых случаях параллельные вычисления нецелесообразны. Например, если задача небольшая и может быть решена одним компьютером без дополнительных затрат на параллелизацию, то внедрение параллельных вычислений может быть излишним.