Выпускная квалификационная работа. Векторизация подпрограмм линейной алгебры средствами Java JDK 9 Vector API

Векторизация подпрограмм линейной алгебры средствами Java JDK 9 Vector API
Выпускная квалификационная работа.

Объём работы 73 страницы, на которых размещены 5 рисунков. При написании
работы использовалось 8 источников.

Целью бакалаврской работы было исследование ускорения, получаемого
при использовании интерфейса прикладного программирования Vector API для
реализации алгоритмов линейной алгебры.
В настоящее время существует большое количество задач, решение
которых требует использования значительных вычислительных ресурсов при
выполнении идентичных операций над массивными объемами различных видов
данных. В подобном случае целесообразным является использование команд
векторных расширений процессора, позволяющих обрабатывать несколько
элементов массива данных за одну итерацию цикла, что уменьшает время работы
программы в несколько раз, в зависимости от используемого типа данных и
длины векторных регистров процессора. Наборы команд подавляющего
большинства современных процессорных архитектур поддерживают
использование векторных инструкций.
В рамках дипломного проекта были реализованы алгоритмы линейной
алгебры DAXPY, SDOT, DSPR, DSYR, DSYR2K и DGEMM на языке
программирования Java с их последующей векторизацией. Проведено
экспериментальное исследование для определения коэффициента ускорения при
использовании векторных реализаций алгоритмов.
По результатам проведённых экспериментов видно, что при векторизации
коэффициент ускорения выполнения алгоритмов близок к 3, что соответствует
значениям, указываемым разработчиками интерфейса прикладного
программирования Vector API.

ОТЗЫВ
на выпускную квалификационную работу студента
по теме «Векторизация подпрограмм линейной алгебры средствами Java JDK 9
Vector API»
Наборы команд практически всех архитектур современных процессоров
включают поддержку векторных инструкций: MMX/SSE/AVX в архитектурах IA-
32 и Intel 64, набор AltiVec в архитектуре Power, NEON SIMD в семействе
архитектур ARM, MSA в MIPS. Основная сфера применения векторных
инструкций – сокращение времени работы с одномерными массивами. Как
правило, ускорение, достигаемое при использовании векторных инструкций, в
первую очередь определяется количеством элементов массива, помещающихся в
векторный регистр. Вторым важным аспектом использования векторизации
является сокращения энергопотребления процессором при выполнени
векторизованного кода.
В рамках бакалаврской работы студент выполнил реализацию
алгоритмов линейной алгебры DAXPY, SDOT, DSPR, DSYR, DSYR2K и
DGEMM на языке программирования Java с их последующей векторизацией.
Проведено экспериментальное исследование для определения коэффициента
ускорения при использовании векторных реализаций алгоритмов.
За время работы студента зарекомендовал себя как сложившийся
специалист, все задания выполнил в срок. Считаю, что бакалаврская работа
студента заслуживает оценки «отлично».

Год защиты 2018
«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
Подразделение: Кафедра вычислительных систем (ВС)
Научный руководитель: Курносов Михаил Георгиевич
Направление подготовки/специальность: 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Выполнение на заказ дипломных, курсовых и контрольных для студентов ДО, ЗО и ускоренной формы обучения
tokarev.const@yandex.ru