lab5

tasks/mikhailov-ys/lab_5/Main/.gitignore

@@ -0,0 +1,454 @@
+## 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

tasks/mikhailov-ys/lab_5/Main/Main.csproj

@@ -0,0 +1,14 @@
+<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
+
+  <PropertyGroup>
+    <OutputType>Exe</OutputType>
+    <TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
+    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
+    <Nullable>enable</Nullable>
+  </PropertyGroup>
+
+  <ItemGroup>
+    <PackageReference Include="BenchmarkDotNet" Version="0.13.11" />
+  </ItemGroup>
+
+</Project>

tasks/mikhailov-ys/lab_5/Main/Program.cs

@@ -0,0 +1,173 @@
+using System;
+using System.Diagnostics;
+using System.Threading.Tasks;
+using BenchmarkDotNet.Attributes;
+using BenchmarkDotNet.Running;
+
+public class MatrixMultiplication
+{
+    public static int[][] MultiplySequential(int[][] matrixA, int[][] matrixB)
+    {
+        int rowsA = matrixA.Length;
+        int colsA = matrixA[0].Length;
+        int colsB = matrixB[0].Length;
+
+        int[][] result = new int[rowsA][];
+
+        for (int i = 0; i < rowsA; i++)
+        {
+            result[i] = new int[colsB];
+
+            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;
+    }
+
+    public static int[][] MultiplyParallel(int[][] matrixA, int[][] matrixB, int numThreads)
+    {
+        int rowsA = matrixA.Length;
+        int colsA = matrixA[0].Length;
+        int colsB = matrixB[0].Length;
+
+        int[][] result = new int[rowsA][];
+
+        Parallel.For(0, rowsA, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = numThreads }, i =>
+        {
+            result[i] = new int[colsB];
+
+            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;
+    }
+
+    [Benchmark]
+    public void MultiplySequential_100x100()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        MultiplySequential(matrixA, matrixB);
+    }
+
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_100x100_4TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 4);
+    }
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_100x100_8TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 8);
+
+    }
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_100x100_16TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(100, 100);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 16);
+
+    }
+
+    [Benchmark]
+    public void MultiplySequential_300x300()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        MultiplySequential(matrixA, matrixB);
+    }
+
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_300x300_4TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 4);
+    }
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_300x300_8TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 8);
+    }
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_300x300_16TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(300, 300);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 16);
+    }
+    [Benchmark]
+    public void MultiplySequential_500x500()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        MultiplySequential(matrixA, matrixB);
+    }
+
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_500x500_4TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 4);
+    }
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_500x500_8TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 8);
+    }
+    [Benchmark]
+    public void MultiplyParallel_500x500_16TH()
+    {
+        int[][] matrixA = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        int[][] matrixB = GenerateRandomMatrix(500, 500);
+        MultiplyParallel(matrixA, matrixB, 16);
+    }
+    private static int[][] GenerateRandomMatrix(int rows, int cols)
+    {
+        int[][] matrix = new int[rows][];
+
+        Random rand = new Random();
+
+        for (int i = 0; i < rows; i++)
+        {
+            matrix[i] = new int[cols];
+            for (int j = 0; j < cols; j++)
+            {
+                matrix[i][j] = rand.Next(1, 10);
+            }
+        }
+
+        return matrix;
+    }
+}
+
+class Program
+{
+    static void Main(string[] args)
+    {
+        var summary = BenchmarkRunner.Run<MatrixMultiplication>();
+        Console.ReadLine();
+    }
+}

tasks/mikhailov-ys/lab_5/README.md

@@ -0,0 +1,66 @@
+# Отчёт по лабораторной работе №5
+
+Выполнил: студент гр. ИСЭбд-41 Михайлов Ю.С.
+
+## Запуск приложения
+
+Было выбрано консольное приложение, язык программирования - C#.
+
+Перемножение матриц обычным алгоритмом:
+```
+    public static int[][] MultiplySequential(int[][] matrixA, int[][] matrixB)
+    {
+        int rowsA = matrixA.Length;
+        int colsA = matrixA[0].Length;
+        int colsB = matrixB[0].Length;
+
+        int[][] result = new int[rowsA][];
+
+        for (int i = 0; i < rowsA; i++)
+        {
+            result[i] = new int[colsB];
+
+            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;
+    }
+```
+
+Перемножение матриц параллельным алгоритмом:
+```
+ public static int[][] MultiplyParallel(int[][] matrixA, int[][] matrixB, int numThreads)
+    {
+        int rowsA = matrixA.Length;
+        int colsA = matrixA[0].Length;
+        int colsB = matrixB[0].Length;
+
+        int[][] result = new int[rowsA][];
+
+        Parallel.For(0, rowsA, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = numThreads }, i =>
+        {
+            result[i] = new int[colsB];
+
+            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;
+    }
+```
+
+## Результаты
+
+![](pic.PNG)
+Вывод: если в матрице не слишком много элементов, обычный алгоритм работает быстрее. Параллельный алгоритм следует использовать для обработки большого количества данных. В сравнении с однопоточным алгоритмом, работа параллельного в несколько раз быстрее.

tasks/mikhailov-ys/lab_8/README.md

@@ -1,33 +0,0 @@
-# Отчет по лабораторной работе №8
-
-Выполнил студент гр. ИСЭбд-41 Михайлов Ю.С.
-
-## Задачи
-
-Написать небольшое эссе (буквально несколько абзацев) своими словами. А помогут Вам в этом вопросы из списка: 
-1. Зачем сложные системы (например, социальная сеть ВКонтакте) пишутся в "распределенном" стиле, где каждое отдельное приложение (или сервис) функционально выполняет только ограниченный спектр задач?
-2. Для чего были созданы системы оркестрации приложений? Каким образом они упрощают / усложняют разработку и сопровождение распределенных систем?
-3. Для чего нужны очереди обработки сообщений и что может подразумеваться под сообщениями?
-4. Какие преимущества и недостатки распределенных приложений существуют на Ваш взгляд?
-5. Целесообразно ли в сложную распределенную систему внедрять параллельные вычисления? Приведите примеры, когда это действительно нужно, а когда нет.
-
-## Эссе
-
-Сложные системы, такие как социальная сеть ВКонтакте, пишутся в распределенном стиле так как: 
-1. Это делает систему гибкой и масштабируемой, позволяет добавлять новые функции и возможности без влияния на работу других компонентов. 
-2. Упрощает обслуживание и обновление системы, поскольку изменения вносятся только в одну часть приложения. 
-3. Снижает риск сбоев и ошибок, так как если один компонент выходит из строя, другие продолжают работать.
-
-Системы оркестрации приложений были созданы для того, чтобы упростить управление различных сервисов и приложений в больших распределенных системах. Они позволяют автоматизировать процессы развертывания, масштабирования и мониторинга приложений, а также управлять доступом к ресурсам и обеспечивать согласованность данных. Оркестрация приложений упрощает разработку и сопровождение таких систем.
-
-Очереди обработки сообщений нужны для обеспечения асинхронной коммуникации между компонентами распределенной системы. Сообщения могут быть любыми данными, передаваемыми между различными частями системы, такими как запросы, ответы, обновления данных и так далее. Очереди сообщений позволяют организовать последовательность выполнения задач, обеспечивая их обработку в порядке поступления, даже если компоненты системы работают параллельно.
-
-Преимущества распределенных приложений включают масштабируемость, гибкость, устойчивость к сбоям и ошибкам, а также возможность быстрого внедрения новых функций и возможностей. Однако у них также есть и недостатки, такие как сложность в управлении и сопровождении, риск потери данных при переходе между узлами, а также проблемы с согласованностью данных и синхронизацией между компонентами.
-
-Целесообразно внедрять параллельные вычисления в сложную распределенную систему:
-
-Интенсивная вычислительная нагрузка: Если в системе присутствует интенсивная вычислительная задача, которую можно разделить на подзадачи, параллельные вычисления позволяют использовать множество узлов для ускоренного выполнения. Высоконагруженные системы: В системах с высокой нагрузкой, таких как веб-серверы или системы обработки транзакций, параллельные вычисления могут повысить пропускную способность и обработку запросов.
-
-Нецелесообразно внедрять параллельные вычисления:
-
-Наличие сетевых задержек: Если распределенная среда характеризуется высокими сетевыми задержками, параллельные вычисления могут не оправдывать себя из-за времени передачи данных.