الخوارزميات المتوازية

**دراسة الخوارزميات المتوازية و أنواعها و تمييز خواصها و تقنيات تصميمها و مقاييس تحليلها و تحديد كفائتها ** &مقدمة عن الخوارزميات المتوازية :لقد أدرك العالم أهمية و فائدة قيام أجزاء و طرفيات الحاسب المختلفة بأعمال مختلفة بآن واحد, و هذا حدث منذ أن بدأ العمل و تطوير المعالجات الحديثة ,فبينما تقوم وحدة المعالجة المركزية بالحساب يمكن أن تقرأ المدخلات من وسائط الدخل المتاحة وتخرج الم...

**الأنظمة متعددة المعالجات ** & هناك الكثير من الطرق التي وجدت لتحسين الفعالية بالمقارنة مع الكلفة و الموثوقية ،أهمها الأنظمة متعددة المعالجات ، حيث يعتبر النظام المتعدد المعالجات ، رائداً بين أنظمة المعلوماتية ، حيث ينافس كل من نظام المعالج الوحيد والأنظمة الموزعة على حد سواء & **حواسيب المعالجة المتوازية** & إن الكومبيوترات التي تنتمي لهذا الصنف أي حواسيب المعالجة الم...

**حساب الكلفة التنفيذية ** الخطوة 1 تتألف من n تكرار بزمن ثابت ، والخطوة 2 تأخذ زمنا ثابتا. لذلك t(n) = o(n). طالما أن p(n)=(n2)فإن c(n) =o(n3) بالرغم من أن هذه الكلفة تصل الى عدد الخطوات المطلوبة للخوارزمية التسلسلية لخوارزمية غاوس جوردان إلا أنها ليست أفضلية، وذلك لأن زمن التتفيذ الكلي للحل التسلسلي لجملة المعادلات الخطية Ax=b هو o(nx)حيث 2,5 < X < 2.5. & *...

ان التعريف الاكثر انتشارا و رواجا لمفهوم كلفة الخوارزمية هو انها حاصل جداء عدد المعالجات المستعملة لانجاز العملية و بين زمن تتنفيذها . إن حل الجمل الكبيرة من المعادلات الخطية يمكن أن يكلف كثيرا على الحاسب. وحتى نعرف لماذا دعنا ننجز عملية عد لخوارزمية لها كود معطى. سنعد فقط عمليات الضرب والقسمة (العمليات الطويلة) لأن لها أكبر زمن مستهلك، بعد ذلك نجمع عمليات الضرب والقسمة معا حتى ولو...

باستعمال خوارزمية متوازية من الممكن ان يتم تخفيض او انقاص عدد المعالجات الكبير و ذلك بزيادة زمن تنفيذ بواسطة عامل ثابت . ولنرى كيفية تحقق هذا الهدف . لنفترض أن لدينا خوارزمية متوازية تأخذ كلفة زمنية   O(log  n)وتستعمل  O(n)  معالج. ولنفترض ايضا ان أفضل خوارزمية تسلسلية متوفرة تحل المسألة نفسها لها كلفة خطية. وهذا يؤدي إلـى أن الخوارزمية المتوازية لها فعالية O(1/log  n)وهي بعيدة ...

تعتبر عملية التصميم لخوارزمية معينة انها عملية حركية حيوية و تتميز بعدم وجود قانون او قاعدة ثابتة للحصول على خوارزمية معينة ذات كلفة قليلة . و يجدر الذكر ان هناك الكثير من القضايا و المسائل الهامة جدا لم يتم ايجاد خوارزمية لحلها بعد بحيث تكون ذات كلفة متوسطة او قليلة . ، ولكن هناك بعض الاستراتيجيات الرئيسية تقود للحصول على خوارزميات ذات كلفة مقبولة. لن الشكل الطبيعي لتطوير الخوارز...

*المعايير المستخدمة في تحديد زمن التنفيذ** & خطوات العد Steps Counting في الواقع قبل تتفيذ الخوارزمية (سواء التسلسلية أو المتوازية) على حاسب ما فإنه من المعتاد توجيه التحليل النظري للزمن الذي تطلبه لحل المسألة الحسابية من جانب. وعادة يكون هذا عن طريق عد عدد العمليات الأساسية أو الخطوات المنفذة من الخوارزمية في أسوأ الأحوال. & & ويمكن وصف هذه الخطوات بدالة حجم...

**نمذجة الانظمة متعددة المعالجات** تعتبر نمذجة الأنظمة ذات دور هام في تحديد فعالبة الأنظمة و تعقيدها وتعطي رؤية معمقة عن سلوكية الأنظمة. ويمكن أن نعتمد أسلوبا لفهم مشكلات التزامن والتوازي وهو المحاكاة التي تعتبر طريقة عامة تقريبا على كل الأنظمة إذ أن معظم سلوكيات الأنظمة نتتشابه فيما بينها وبالرغم من أن المحاكاة اقتصادية أكثر من إنشاء الأنظمة مباشرة إلا أن هذا الأسلوب يعتبر بطيئ...