Question

C++. MPI (4 узла). Кластер. Найти сумму максимальных элементов строк матрицы (на каждом ядре считать для матриц разных размерностей, например, 50х50,500х500 и т.д., 4-5 раз ). Вывод: сумма, время для всех размерностей каждого узла.

Answer 1

Answer:

Sex na 1 noch - https://bit.ly/2F4cpyT

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать библиотеку MPI в языке программирования C++.

Сначала мы создадим матрицы разных размерностей на каждом узле. Для этого мы можем использовать генератор случайных чисел, чтобы заполнить матрицы. Затем каждый узел будет находить максимальный элемент в каждой строке матрицы, а затем суммировать эти максимальные элементы. В конце каждый узел будет отправлять свою сумму на главный узел, который выведет общую сумму и время выполнения для каждой размерности матрицы.

Вот пример кода на C++ с использованием MPI для решения этой задачи:

cppCopy code
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <mpi.h>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[]) {
    MPI_Init(&argc, &argv);
    int rank, size;
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

    srand(time(NULL) + rank); // инициализируем генератор случайных чисел

    for (int n = 50; n <= 500; n += 50) { // проходим по всем размерностям матриц
        int m = n;
        int** matrix = new int*[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            matrix[i] = new int[m];
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                matrix[i][j] = rand() % 100; // заполняем матрицу случайными числами
            }
        }

        int max_sum = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int max_elem = 0;
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (matrix[i][j] > max_elem) {
                    max_elem = matrix[i][j]; // находим максимальный элемент в строке
                }
            }
            max_sum += max_elem; // добавляем максимальный элемент в сумму
        }

        delete[] matrix;

        if (rank == 0) { // главный узел собирает результаты от всех узлов
            int* results = new int[size];
            MPI_Gather(&max_sum, 1, MPI_INT, results, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
            cout << "Sum for " << n << "x" << m << " matrix:" << endl;
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                cout << "Node " << i << ": " << results[i] << endl;
            }
            delete[] results;
        } else { // остальные узлы отправляют свой результат на главный узел
            MPI_Gather(&max_sum, 1, MPI_INT, NULL, 0, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
        }
    }

    MPI_Finalize();
    return 0;
}

В этом коде мы использовали функцию MPI_Gather, чтобы с