中科大讲义：并行计算选路策略与算法详解

并行计算是现代信息技术领域的一个重要分支，它通过多个处理单元协同工作来加速复杂任务的执行。中科大的讲义中，该主题涵盖了并行计算机系统的结构、算法和编程等多个方面，旨在帮助理解并行计算的基础和实践应用。 1. **分类与选路方法** - **最短路径/非最短路径**：包括贪心策略（如维序选路，它是基于特定顺序的确定性最短路径选择），以及随机策略（如二阶段维序选路，更依赖于网络状态的随机性）。 - **确定选路/自适应选路**：区分了寻径过程是否预先固定或根据运行时网络状况动态调整，维序选路是一种确定的选路策略。 2. **并行计算机系统结构与模型** - 讲义介绍了第一章，详细讨论了并行计算的基本概念，强调了它在计算科学中的作用，以及当代科学和工程问题对并行计算的需求。 - 第二章探讨了并行机系统的不同类型，如SMP（共享内存多处理器）、MPP（大规模并行处理系统）和Cluster（集群系统），以及它们的连接方式，包括静态、动态和标准互联网络。 3. **并行计算性能评测**： - 性能评测是衡量并行系统效率的关键，课程涵盖了如何评估并行算法和程序的性能指标。 4. **并行算法设计** - 第四到七章深入研究了并行算法的设计原理和技术，包括基础、一般设计方法、基本设计技术和设计过程。 5. **并行数值算法** - 第八到十一章涉及实际的并行算法示例，如基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换，这些都是数值计算中的核心任务。 6. **并行程序设计** - 最后部分着重于并行程序的开发，包括基础、共享存储系统编程、分布存储系统编程以及编程环境和工具。 通过这些内容，学习者能够掌握并行计算的核心理论，了解不同类型的系统架构，学习设计高效并行算法以及编写并行程序，这对于解决大规模计算问题至关重要。无论是理论研究还是实际应用，掌握并行计算都是提升计算效率和解决复杂问题的关键技能。