Рубрика «параллельное программирование»

Как начать путь к работе по проектированию электроники FPGA космического корабля Blue Origin - 1

Вы хотите узнать, как получить работу по проектированию электроники космического корабля? Мне надавно пришло предложение поинтервьироваться на позицию FPGA designer для Blue Origin (см. выше). Лично мне такая позиция не нужна (у меня уже есть позиция ASIC designer-а в другой компании), но я отметил, что технические требования к претендентам в Blue Origin точно совпадают с содержанием семинара для школьников и младших студентов, который пройдет 15-17 сентября на выставке ChipEXPO в Сколково, с поддержкой от РОСНАНО. Хотя разумеется на семинаре мы коснемся технологий Verilog и FPGA только на самом начальном уровне: базовые концепции и простые, но уже интересные, примеры. Чтобы устроится после этого в Blue Origin, вам все-же потребуется несколько лет учебы и работы.

Из-за короновируса семинар будет удаленный, поэтому принять участие смогут не только школьники и студенты Москвы, но и всей России, Украины, Казахстана, Калифорнии и других стран и регионов. Физически проводить лекции и удаленно помогать участникам будут преподаватели и инженеры МИЭТ, ВШЭ МИЭМ, МФТИ, Черниговского Политеха, Самарского университета, IVA Technologies и fpga-systems.ru.

Для участия сначала, еще до семинара, нужно пройти три части теоретического курса от РОСНАНО, под общим названием «Как работают создатели умных наночипов»: «От транзистора до микросхемы», «Логическая сторона цифровой схемотехники», «Физическая сторона цифровой схемотехники». Этот курс необходим, чтобы вы понимали, что вы делаете, по время практического семинара. По получению сертификата окончания теоретического онлайн-курса, вы можете зайти в офис РОСНАНО в Москве и получить бесплатную плату для практического семинара (если они останутся, преимущество имеют школьники). С этой платой вы можете работать дома, до, во время и после семинара в Сколково.

Как получить плату, подготовится к семинару и что на нем будет:
Читать полностью »

Цель данной статьи – поднять вопросы распараллеливания кода программы для численного моделирования методом молекулярной динамики (МД) с помощью технологии CUDA. Зачем это вообще нужно, ведь уже существуют программные пакеты по МД, работающие в том числе и на CUDA? Дело в том, что я развиваю свою собственную концепцию «непостоянного поля сил» (non-constant force field), которая не реализована в существующих МД-программах.

Переделывать чужой код под эти нужды – довольно неблагодарное занятие, поэтому я взялся перенести уже написанный свой последовательный код и заодно поделится некоторыми размышлениями. Кроме того, это ответ на часто мелькающий здесь комментарий к статьям по CUDA, вроде этого .

Итак, что же такое молекулярная динамика? На Хабре уже есть несколько постов на эту тему, например здесь или вот здесь. Кратко, МД – это метод, позволяющий моделировать движение множества частиц (в том числе атомов, ионов, молекул) и рассчитывать коллективные свойства системы, зависящие от этого движения. Как это работает? Допустим для множества из N частиц заданы некоторые начальные координаты, скорости, массы и (главное!) законы взаимодействия между ними. Изменяем координаты согласно скоростям. На основе законов взаимодействия вычисляем силы, действующие между частицами. Раз знаем силу и массу – знаем ускорение. Поправляем скорость с учетом ускорения. И снова переходим к изменению координат. И так повторяем тысячи раз, пока не надоест не наберем достаточную статистику.

image
Читать полностью »

Признаюсь, но я не знаю Python. Просто потому, что не использую. Тем не менее, взявшись за его освоение, а также в попытках расшифровать загадочную аббревиатуру GIL, вышел на статью с описанием «необъяснимых магических явлений» параллельного варианта CPU-зависимой функции на Python. Возникло желание перепроверить данный тест и сравнить с эквивалентной реализацией в форме модели конечного автомата (Finite-state machine или сокращенно FSM) в среде Визуального Компонентного Программирования (автоматного) — ВКП(а).

Очевидно любая программа в определенной мере CPU-зависима. С другой стороны, если это только не ассемблер, то тестированием на том или ином языке высокого уровня мы в большей степени исследуем программную прослойку, скрываемую им. Поэтому, рассматривая Python, правильнее было бы говорить о CPU-зависимости его интерпретатора. Можно даже утверждать, что программа на Python будет иметь скорость, зависимую от версии интерпретатора, и обладать характерной для него «мистикой».

В то же время есть ситуации, когда зависимости от CPU может почти не быть (в этом мы убедимся). Речь идет о языках, вычислительная модель которых отлична от типовой архитектуры процессоров. Вычислительная модель Python, ей соответствует, а автоматная модель вычислений, о которой далее пойдет речь, имеет другую архитектуру и это будет определять специфику ее тестирования. Какая будет скорость и будет ли иметь место мистика выяснится в процессе тестирования «автоматного кода».
Читать полностью »

Асинхронщина в Rust: Стандартная библиотека и async-.await - 1

Введение

Перед вами руководство по специфике асинхронного программирования на языке Rust — точка входа в экосистему библиотек, справочник, на который можно опираться при проектировании системы и решении нетривиальных задач. К прочтению рекомендую и опытным разработчикам, и новичкам в Rust, только решивших окунуться в эту кроличью нору.

Вас ждёт целый цикл статей разного уровня сложности и погружения, затрагивающий не только асинхронное программирование, но и полезные шаблоны проектирования в Rust, такие как перенос инвариантов бизнес-логики на уровень системы типов, индуктивные вычисления на типах и декларативное программирование посредством комбинаторов.

Сегодня мы рассмотрим API стандартной библиотеки для асинхронного программирования и сам долгожданный синтаксис async/.await.

Читать полностью »

Вычисление центра масс за O(1) с помощью интегральных изображений - 1

Интегральное изображение ― алгоритм, позволяющий эффективно вычислять сумму значений, заключенных в прямоугольном подмножестве многомерного массива. Сама его идея восходит к исследованиям многомерных функций распределения вероятностей, и до сих пор он находил успешное применение в тех областях, которые непосредственно используют теорию вероятностей в качестве основного инструментария. Например, в распознавании образов.

Сегодня мы рассмотрим любопытный случай, как применить интегральные изображения в кардинально другой сфере ― вычислительной физике. А именно ― посмотрим, что будет, если вычислить с их помощью центр масс поля импульсов, и какую выгоду можно извлечь из этого симбиоза.

В этой статье я расскажу:

  • Что за задача такая, о которой идет речь;
  • Подробнее об интегральных изображениях;
  • Как использовать интегральные изображения для приближенного решения гравитационной задачи N тел применительно к дискретному полю импульсов (масс-скоростей);
  • Какой недостаток имеет это решение и как его исправить;
  • И, наконец, как за константное время вычислить центр масс для произвольного региона.

Читать полностью »

1. Введение

Влияние подпрограмм (англ. subroutine) на программирование без преувеличения огромно. Введенные на заре программирования они не теряют своей актуальности и поныне. Без них практическое программирование представить просто невозможно. Хотя с формальной точки зрения они не так уж и нужны, т.к. чистую теорию интересуют больше свойства алгоритма, чем его размеры.

В теории автоматов понятие вложенных автоматов, на базе которых строилась бы практика автоматных подпрограмм (АПП), обсуждается редко. Подобная (вложенная) иерархическая организация автоматов, если и рассматривается, то весьма поверхностно. Одной из причин подобного отношения может служить сложность реализации вложенной иерархии на аппаратном уровне [1, 2].

Программирование более гибко и предоставляет больше возможностей, чем практика проектирования цифровых схем. В этом нам предстоит убедиться, рассматривая далее программную реализацию вложенных автоматов, а следом и концепцию автоматных рекурсивных алгоритмов.

При всех частных проблемах формирования вложенной автоматной модели ее формальное определение не вызывает каких-то проблем. Но, с другой стороны, выбор построения иерархии модели, безусловно, будет оказывать существенное влияние на ее программную реализацию.
Читать полностью »

Как миновать мины информационных технологий - 1 В статье сформулированы некоторые проблемы информационных технологий (ИТ) и рассматривается подход к их решению, который может быть интересен разработчикам архитектур вычислительных систем и языков программирования, а также бизнесу в сфере ИТ. Но все они, исключая некоторых, вряд ли полагают, что тут есть проблемы, по крайней мере в том, о чём повествуется в этой статье, тем более что отрасль развивается более чем. Но, хотя некоторые проблемы и не осознаются, однако решать их «ползучим образом» уже давно и постепенно приходится. А можно бы сэкономить силы и средства, если решать их осознанно сполна и сразу.

Ни экономика, ни социальные коммуникации уже невозможны без использования развитых ИТ. Вот и рассмотрим, почему используемые сейчас технологии далее непригодны и на что их следует заменить. Автор будет признателен за конструктивное квалифицированное обсуждение и надеется узнать полезную информацию о современных решениях затронутых «проблем».
Читать полностью »

Theory is when you know everything but nothing works.
Practice is when everything works but no one knows why.
In distributed systems, theory and practice are combined:
nothing works and no one knows why.

Чтобы доказать, что шутка в эпиграфе — абсолютная глупость, мы уже в третий раз проводим SPTDC (school on practice and theory of distributed computing). Об истории школы, её сооснователях Петре Кузнецове и Виталии Аксёнове, а также об участии JUG Ru Group в организации SPTDC мы уже рассказывали на Хабре. Поэтому сегодня — о школе в 2020 году, о лекциях и лекторах, а также об отличиях школы от конференции.

Школа SPTDC пройдёт с 6 по 9 июля 2020 года в Москве.

Все лекции будут на английском языке. Основные темы лекций: persistent concurrent computing, cryptographic tools for distributed systems, formal methods for verifying consensus protocols, consistency in large-scale systems, distributed machine learning.

SPTDC 2020 — третья школа о практике и теории распределённых вычислений - 1
Сразу догадались, в каком воинском звании персонажи на картинке? Я вас обожаю.
Читать полностью »

Здравствуйте, коллеги.

В рамках проработки темы С++20 нам в свое время попалась уже довольно старенькая (сентябрь 2018) статья из хаброблога «Яндекса», которая называется "Готовимся к С++20. Coroutines TS на реальном примере". Заканчивается она следующей весьма выразительной голосовалкой:

Подробно о корутинах в C++ - 1

«Почему бы и нет», — решили мы и перевели статью Давида Пиларски (Dawid Pilarski) под названием «Coroutines introduction». Статья вышла чуть более года назад, но, надеемся, все равно покажется вам очень интересной.
Читать полностью »

В прошлом году в Санкт-Петербурге прошла первая конференция Hydra, посвящённая параллельным и распределённым системам. С докладами выступали лауреаты премии Дейкстры и премии Тьюринга (Лесли Лэмпорт, Морис Херлихи и Майкл Скотт), создатели компиляторов и языков программирования (C++, Go, Java, Kotlin), разработчики распределённых баз данных (Cassandra, CosmosDB, Yandex Database), а также создатели и исследователи алгоритмов и структур данных (CRDT, Paxos, wait-free data structures). В общем, на этом месте уже можно брать отпуск, сворачивать окно IDE, открывать плейлист на YouTube с лучшими докладами Hydra 2019 — и пусть task scheduler немного подождёт.

В общем, никогда такой конференции не было, и вот опять она случится. Снова с докладами на английском, потому что нет лучше языка, чтобы говорить о параллельных и распределённых вычислениях. Снова летом, 10 и 11 июля, потому что спикеры успевают исследовать и преподавать, например, в университетах Кембриджа, Рочестера и Санкт-Петербурга, и другое время года не для них.

Однако на этот раз Hydra пройдёт в Москве, откуда в прошлом году приехала послушать доклады о распределённом консенсусе и транзакционной памяти большая часть участников конференции. На новой Гидре — более замысловатая программа, новые спикеры вместе с героями прошлого года, а также уже знакомое ощущение распределённого между участниками восторга от параллельного хардкора в трёх залах.

Башни Кремля в объятьях гидры: конференция о параллельных и распределённых вычислениях Hydra 2020 в Москве - 1

Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js