《中国人工智能学会通讯》——8.31 并行与分布式进化计算实现方式

简介: 本节书摘来自CCAI《中国人工智能学会通讯》一书中的第8章,第8.31节, 更多章节内容可以访问云栖社区“CCAI”公众号查看。

8.31 并行与分布式进化计算实现方式

近年来,随着计算机技术的发展,各种分布式平台以及高性能平台逐渐兴起。如何将并行与分布式进化算法嵌入到这些平台,从而提升并行与分布式进化算法进性能,加快算法运行速度也成为学术界和工业界关心的热点。目前流行的并 行 与 分 布 式 算 法 实 现 方 式 有 MPI(MessagePassing Interface)、Hadoop 和 GPU(GraphicsProcessing Unit)。

MPI
MPI 1 开始于 1991 年,是一种跨语言的通讯协议,主要用于并行程序的设计。自诞生之日起,其就成为设计高性能计算的主要模型。该协议是一种共享内存式协议,主要支持点对点和广播服务,为高性能计算提供各种接口,几乎可以支持目前主流的编程语言,比如 C、C++、Java、Python 等。文献 [53,93] 使用该协议设计并行与分布式进化计算算法。

Hadoop
Hadoop 是由 Apache 软件基金会开发的开源项目,主要用于实现谷歌(Google)公司开发的软件架构协议—— Mapreduce [94] 。该协议用于大规模数据集的并行计算,主要包含 Map 操作和 Reduce操作。Map 操作用来把一组键值对映射为一组新的键值对;Reduce 操作主要是对 Map 映射后的新键值进行适当的合并。自从 Google 公布该协议后,它已经成为当前设计分布式程序的主流模型,特别是针对大规模数据集的分布式算法。文献[48,95-97]利用该协议实现并行与分布式进化计算算法。

GPU
GPU 是一种强大的图形处理单元,特别适合处理矩阵运算。目前英伟达(NVIDIA)公司领衔开发高性能 GPU,并提供编程语言 CUDA。一般而言,一个 GPU 可以执行上百甚至上千个线程,十分适合处理数据密集型处理任务。文献 [98-101] 利用该模型实现并行与分布式进化计算算法。由于 GPU适合处理矩阵运算,在 GPU 上设计并行与分布式进化算法时,需要对传统的进化算法进行特殊编程,使得进化算法在进化过程中包含大量的矩阵运算,而非传统的向量运算。

相关实践学习
部署Stable Diffusion玩转AI绘画(GPU云服务器)
本实验通过在ECS上从零开始部署Stable Diffusion来进行AI绘画创作,开启AIGC盲盒。
目录
打赏
0
0
0
0
325
分享
相关文章
第二届边缘计算与并行、分布式计算国际学术会议(ECPDC 2025) 2025 2nd international Conference on Edge Computing, Parallel and Distributed Computing
第二届边缘计算与并行、分布式计算国际学术会议(ECPDC 2025) 2025 2nd international Conference on Edge Computing, Parallel and Distributed Computing 机器学习 计算学习理论 数据挖掘 科学计算 计算应用 数字图像处理 人工智能
111 6
人工智能平台PAI操作报错合集之在分布式训练过程中遇到报错,是什么原因
阿里云人工智能平台PAI是一个功能强大、易于使用的AI开发平台,旨在降低AI开发门槛,加速创新,助力企业和开发者高效构建、部署和管理人工智能应用。其中包含了一系列相互协同的产品与服务,共同构成一个完整的人工智能开发与应用生态系统。以下是对PAI产品使用合集的概述,涵盖数据处理、模型开发、训练加速、模型部署及管理等多个环节。
探索未来技术:量子计算与人工智能的融合
随着科技的飞速发展,量子计算和人工智能已成为引领未来的两大关键技术。本文将深入探讨量子计算的原理及其对传统计算模式的挑战,以及人工智能如何借助量子计算实现质的飞跃。通过分析两者的融合点,我们将预见到一个全新的技术革命,它不仅会改变数据处理方法,还将在多个领域内引发创新浪潮。文章旨在为读者提供一个关于未来技术趋势的宏观视角,同时指出当前面临的挑战和潜在的解决方案。
NumPy 并行计算与分布式部署
【8月更文第30天】随着数据量的不断增长,传统的单机计算模型已经难以满足对大规模数据集处理的需求。并行和分布式计算成为了处理这些大数据集的关键技术。虽然 NumPy 本身并不直接支持并行计算,但可以通过结合其他库如 Numba 和 Dask 来实现高效的并行和分布式计算。
70 1
中兴通讯分论坛邀您探讨 AI 时代下 OS 的安全能力 | 2024 龙蜥大会
操作系统如何提供符合场景要求的安全能力,构建更加安全可信的计算环境。
自研分布式训练框架EPL问题之通过strategy annotation实现流水并行如何解决
自研分布式训练框架EPL问题之通过strategy annotation实现流水并行如何解决
Ray是一个开源的分布式计算框架,用于构建和扩展分布式应用。它提供了简单的API,使得开发者可以轻松地编写并行和分布式代码,而无需担心底层的复杂性。
Ray是一个开源的分布式计算框架,用于构建和扩展分布式应用。它提供了简单的API,使得开发者可以轻松地编写并行和分布式代码,而无需担心底层的复杂性。
1354 11
探索操作系统的未来:量子计算与人工智能的融合
【7月更文挑战第17天】随着科技的飞速进步,传统操作系统正面临前所未有的挑战和机遇。本文将探讨操作系统在未来技术革命中的角色转变,特别是量子计算和人工智能如何推动操作系统设计的革新。文章将分析当前操作系统的限制,探讨量子计算对操作系统架构的影响,以及人工智能如何优化系统性能和用户体验。最后,我们将展望操作系统在融合这些新兴技术后的可能发展路径。
91 2

热门文章

最新文章

AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等