Порівняння підходів до паралельного програмування на загальній пам’яті (TPL/OpenMP) та розподіленій пам’яті (MPI) на прикладі класичних обчислювальних задач
Ескіз недоступний
Дата
2026
Автори
Насоненко Олександр Вячеславович
керівник Поночовний Ю. Л.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Полтавський державний аграрний університет
Анотація
Роботу присвячено порівняльному аналізу підходів до паралельного програмування на загальній пам'яті (OpenMP для C++, TPL для C#/.NET) та розподіленій пам'яті (MS-MPI для C++, mpi4py для Python) на прикладі трьох класичних обчислювальних задач: пошуку простих чисел, множення матриць та обчислення числа π методом Монте-Карло. Дослідження виконано в умовах псевдопаралельного виконання на двоядерному ноутбуці без доступу до кластерної інфраструктури. Реалізовано дванадцять паралельних програм, проведено вимірювання часу виконання при кількості потоків/процесів 1, 2, 4 та 8 з обчисленням прискорення та ефективності. Найвище прискорення (S = 3,02) отримано для задачі Монте-Карло у реалізації MS-MPI при 4 процесах. Встановлено, що OpenMP є неефективним для дрібнозернистих задач (S ≈ 1,00), тоді як TPL забезпечує стабільніші результати завдяки адаптивному пулу потоків. Застосування mpi4py до задач з великим обсягом комунікацій (множення матриць) призводить до деградації продуктивності (S = 0,17). Сформовано матрицю вибору технології залежно від типу задачі та платформи, розроблено програмний комплекс із автоматизованою візуалізацією результатів.
Опис
Насоненко О.В. Порівняння підходів до паралельного програмування на загальній пам’яті (TPL/OpenMP) та розподіленій пам’яті (MPI) на прикладі класичних обчислювальних задач : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня вищої освіти Бакалавр за ОПП Інформаційні управляючі системи 126 Інформаційні системи та технології. Полтава: Полтавський державний аграрний університет. 2026. 53 с.
Ключові слова
паралельне програмування, OpenMP, TPL, MPI, mpi4py, псевдопаралелізм, прискорення, ефективність, закон Амдала, решето Ератосфена, множення матриць, метод Монте-Карло
Бібліографічний опис
Насоненко О.В. Порівняння підходів до паралельного програмування на загальній пам’яті (TPL/OpenMP) та розподіленій пам’яті (MPI) на прикладі класичних обчислювальних задач : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня вищої освіти Бакалавр за ОПП Інформаційні управляючі системи 126 Інформаційні системи та технології. Полтава: Полтавський державний аграрний університет. 2026. 53 с.