Dissertação

Optimization of Monte Carlo Methods for Matrix Functions Applied to Large Scale Problems EVALUATED

Os métodos Monte Carlo são conhecidos e utilizados há muito tempo mas o recente desenvolvimento contínuo de sistemas distribuídos de larga escala tem contribuído para um interesse crescente neste tipo de algoritmos. Possíveis aplicações destes métodos incluem o seu uso na resolução de sistemas de equações lineares de grande dimensão e na computação de funções de matrizes. Apesar da convergência destes métodos ser geralmente mais lenta do que com outros métodos utilizados para resolver o mesmo problema, o facto de serem altamente paralelizáveis torna-os bastante atrativos, especialmente quando aplicados em sistemas com uma grande quantidade de nós. Adicionalmente, o facto destes métodos serem capazes de ignorar computações sobre entradas de matrizes iguais a zero faz com sejam particularmente viáveis quando aplicados a matrizes esparsas. Caso haja memória suficiente em cada nó, os métodos Monte Carlo necessitam de pouca comunicação entre nós do sistema, o que realça as suas capacidades de processamento paralelo. Caso contrário, torna-se necessário dividir os dados do problema pelos vários nós, criando a necessidade de comunicação. Aliado a esta necessidade, a natureza aleatória dos métodos Monte Carlo dá lugar a redes de comunicação complexas, degradando o desempenho dos algoritmos. Neste trabalho apresentamos uma solução desenvolvida com o objetivo de optimizar os padrões de comunicação gerados por métodos Monte Carlo e proporcionar uma interface baseada nestes métodos capaz de computar funções de matrizes e, consequentemente, resolver sistemas de equações lineares esparsos.
métodos Monte Carlo, sistemas distribuídos, sistemas de equações lineares, matrizes esparsas, funções de matrizes

setembro 21, 2021, 13:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Juan Antonio Acebrón Torres

Iscte-Instituto Universitário de Lisboa

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

José Carlos Alves Pereira Monteiro

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Catedrático