并行算法设计策略与技术探索

"本书深入探讨了并行计算的各个方面，包括并行算法设计策略、基本设计技术、设计过程，以及并行程序设计。书中详细介绍了并行计算的常见模型，如PRAM、APRAM、BSP和logP模型，并阐述了并行算法设计的三种方法：并行化、全新设计和借用法。此外，还涵盖了算法设计中的划分、分治、平衡树、倍增和流水线技术。全书分为四篇，涵盖并行计算机结构、并行算法、并行数值计算以及并行程序设计。" 在并行计算领域，设计有效的并行算法是关键。第五章中，作者提出了并行算法设计的三种策略。首先是“并行化”法，这种方法主要是将已有的串行算法转化为并行版本，目的是利用多处理器的并行性提高计算效率。其次是“全新”法，这种方法需要从问题的本质出发，创新性地设计一个全新的并行算法，适用于那些串行算法难以并行化的场景。最后是“借用”法，即借鉴已解决的类似问题的算法，通过找出不同问题之间的内在相似性来设计新的并行算法。 第六章主要讨论并行算法的基本设计技术。划分技术是并行计算中最基础的思考方式，它将大问题分解为多个小问题，然后在多个处理器上同时处理。分治技术是一种解决问题的策略，通过将问题拆分为子问题，分别解决后再合并结果。平衡树法和倍增法是针对特定问题特性设计的并行算法，前者用于保持计算负载的平衡，后者则能有效减少计算步骤。流水线设计技术是并行处理中的重要技术，通过任务的重叠和同步，使得处理器资源得到充分利用，提高吞吐量。 第七章则关注并行算法的设计过程，从问题描述开始，经过任务划分、通信分析、任务组合到处理器映射，形成一个完整的并行算法设计流程。这个过程强调了并行算法的并发性和可扩展性，同时也考虑了执行时间和处理器负载的优化，确保算法在实际运行时能有效地利用并行计算资源。 这本书不仅适合于计算机及相关专业的本科高年级学生和研究生作为教材使用，也适合作为计算科学与工程领域的研究生和科研人员的参考书籍，帮助他们理解和掌握并行计算的理论与实践。通过本书，读者可以系统地学习并行计算的结构、算法和编程，为在并行计算领域进行深入研究和开发打下坚实的基础。