Лаборатория Информационные технологии Разработка и применение параллельных алгоритмов

Лаборатория «Информационные технологии» Разработка и применение параллельных алгоритмов в задачах финансовой математики и дискретной оптимизации Мееров Иосиф Борисович ктн. , каф. МО ЭВМ, ВМК ННГУ Intel Corporation (Virtuoso project) 09 ноября 2005 г.

Содержание n Что это за проект? n Кто мы такие? n Чем мы занимаемся? n Что нам интересно и почему? n Что удалось сделать? n Как Вы можете поучаствовать в нашей деятельности, если она Вам интересна?

О проекте n Исследовательский проект. n Участники: – преподаватели и студенты ННГУ; – сотрудники корпорации Intel.

Направление деятельности Демонстрация преимуществ аппаратных средств и программных продуктов компании Intel на примере решения трудоемких математических задач, требующих эффективного вычислительной техники. применения

Научное направление Статистическое моделирование – численный метод решения математических задач. Искомая величина определяется при помощи теории вероятности и математической статистики.

Источники задач n Финансовая математика. n Дискретная оптимизация. Краткая характеристика задач

Финансовая математика. Имитационное моделирование Имитация: n Часто эксперимент на ПК – единственный способ получения информации об объекте. n Вероятностный характер – повторение экспериментов и вычисление статистических показателей.

Финансовая математика – Европейский опцион S K S 0 0 (ST-K)+ SТ τ t

Финансовая математика – Бермудский опцион S C* = max { E(e-r τ (Sτ - K)+) } τ S 0 τ 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 = T t

Задача о размещении

Средства n Аппаратура ПК, многоядерные и многопроцессорные машины, кластеры… n Программные средства Intel C++ Compiler, MKL, MPICH, Perl…

Кто мы такие? (Коллектив) Совместный проект Intel - IT Lab ННГУ IT Lab: n Куратор проекта: Мееров Иосиф (к. т. н. , асс. каф. МО ЭВМ ВМК ННГУ). n Научный руководитель: Белов Сергей (к. ф. -м. н. , доц. каф. Чи. ФА ВМК ННГУ). n Исследователи: – Бадер Алексей (студент 5 к ВМК ННГУ), – Горбунова Анна (студентка 4 к ВМК ННГУ), – Живодеров Артем (студент 3 к ВМК ННГУ). – Козинов Евгений (студент 5 к ВМК ННГУ), – Корняков Кирилл (студент 4 к ВМК ННГУ), – Шишков Александр (студент 4 к ВМК ННГУ), Intel: n n Куратор проекта: Майданов Сергей. Научный руководитель: Николаев Андрей, к. ф. -м. н.

Чем мы занимаемся? n n Анализ текущего состояния, проведение экспериментов и выбор подходов к решению задач финансовой математики и дискретной оптимизации. Эффективная последовательная реализация алгоритмов для решения указанных задач. Параллелизация алгоритмов. Анализ ускорения и масштабируемости. Разработка демонстрационных приложений, решающих указанные задачи в различных постановках.

Чем мы занимаемся (продолжение) n Сравнительный анализ использования различных С++ компиляторов (Intel С++ Compiler, Microsoft C++ Compiler, GCC) в указанных задачах. n Сравнительный анализ использования различных библиотек для статистического моделирования (MKL, BOOST, NAG, IMSL). n Публикация статей по результатам проведенных исследований.

Что нам интересно и почему? n Исследовательский проект. n Молодое научное направление. n Интересные задачи, практическое применение, новые результаты. n Работа с последними достижениями в области аппаратуры и средств разработки (архитектуры, компиляторы, библиотеки).

Текущие результаты n Финансовая математика (определение стоимости опциона Бермудского типа): – Анализ литературы (~50 источников); – BG-97 последовательная версия, тестирование, оптимизация, параллельная реализация; – Новый алгоритм (SM-2004 г. ) – последовательная версия, проходит тестирование; – Подготовка публикации.

Размер рынка N=5. Количество моментов применения B is 5, 6, 7. Параметр алгоритма (количество ветвей) K=32 ПО: MKL 8. 0, intel compiler 9, MPICH 2. 0 Аппаратура: 4 x Itanuim 2 900 Mhz, 2 Gb RAM

Текущие результаты n Дискретная оптимизация (задача о размещении): – Анализ литературы (~100 источников); – Выбран алгоритм для реализации; – Реализация последовательного варианта в процессе.

Как поучаствовать в нашей деятельности? Минипроект «Задача о размещении» . n Цели: n – выяснение текущего состояния доступных инструментов размещения; – анализ их характеристик; – определение показателей производительности. Получение всей эмпирической информации должно быть сопряжено с изучением принципов работы с целью возможного применения их в создаваемом в ITLab placer'e.

Минипроект n Начальное ознакомление с тематикой. n Ознакомление с конкретными placer'ами. n Тестирование placer'ов на предоставленном наборе тестов. n Сбор и анализ результатов, подготовка финального отчета.

Вопросы…