بستن منو
۲۷۲
تعداد کلیدهای این موضوع
لیست همه کلیدهای این موضوع
مباحث اولیه برای آشنایی با متلب
7
بردارها و ماتریس ها در متلب
41
دستورهای ساده و پرکاربرد در متلب
5
توابع در متلب
8
متغیرها و تبدیل متغیرها در متلب
8
m-file ها در متلب
2
نمایش اطلاعات در خروجی متلب (پنجره commands)
0
رسم شکل های دو بعدی در متلب
10
رسم شکل های سه بعدی در متلب
11
رسم چند شکل با هم، در متلب
5
رسم شکل ها و نمودارهای خاص، در متلب
11
رسم شکل های هندسی ساده، در متلب
6
تعیین ویژگی های خط های رسم شده در شکل، در متلب
6
تعیین ویژگی های محورهای مختصات شکل، در متلب
6
نمایش متن در شکل (عنوان، توضیح و ...)، در متلب
5
تعیین یا تغییر ویژگی های شکل (قبل از رسم شکل)، در متلب
10
تعیین یا تغییر ویژگی های شکل (بعد از رسم شکل)، در متلب
9
پردازش تصویر و کار با عکس ها، در متلب
13
ساخت انیمیشن در متلب
1
عملیات های ریاضی در متلب
41
متغیرها و معادلات سمبلیک در متلب
4
رشته ها (متن ها - strings) در متلب
14
آرایه های سلولی (cell arrays) در متلب
4
خطاهای رایج در متلب
2
برنامه نویسی شیء گرا (object oriented programming) در متلب
1
سیمولینک (Simulink) در متلب
5
GUI در متلب
2
کار با فایل ها و پوشه ها ، در متلب
6
برنامه های متلب آماده برای دانلود
1
Excel و متلب
1
مباحث عمومی در متلب
27
×

دانلود فروشگاه اندروید کلیدستان

156

نویسنده

علیرضا گلمکانی ( admin )

شماره کلید
دسته کلید - دسته بندی

پردازش موازی (Parallel Computing) در متلب

نرم افزار متلب، این امکان را به وجود آورده است که در کامپیوترهای دارای پردازنده (CPU) چند هسته ای، از پردازش موازی (Parallel Computing) استفاده نماییم. در این مبحث آموزشی، قصد داریم که نحوه نوشتن کدهای متلب، برای پردازش موازی کدها را شرح بدهیم.

اگر بخواهیم کدهای متلب مورد نظرمان، به صورت موازی پردازش شوند (Parallel Computing)، باید شکل کلی کدها به صورت زیر باشد :


matlabpool('open',2);
% your code
matlabpool('close');

که در آن، به جای عبارت % your code ، باید کدهای متلب مورد نظر خود را بنویسید. به عدد 2 که درون پرانتز اولین دستور matlabpool نوشته شده است، دقت کنید. این عدد، تعداد هسته هایی (cores) را مشخص کرده است که قصد دارید توسط آنها، کدها به صورت موازی پردازش شوند. بنابراین مثلا اگر کامپیوتر شما دارای پردازنده (CPU) چهار هسته ای است، شما باید، حداکثر، عدد 4 را به جای آن بنویسید.

همچنین توجه داشته باشید که شما می توانید تعیین کنید که همه کدها یا یک یا چند بخش دلخواه از کدهای برنامه متلب خود را، به صورت موازی، پردازش نمایید، بنابراین تنها کافی است که آن بخش های مورد نظرتان از کدها را در میان دو عبارتی که در بالا به کار بردیم، قرار بدهید.

به مثال زیر توجه کنید :

مثال

در ابتدا کدی را به صورت معمولی (بدون پردازش موازی) می نویسیم و سپس همان را با پردازش موازی اجرا می کنیم و همچنین زمان اجرای دستورات را هم با دو دستور tic و toc محاسبه می کنیم تا ببینیم که پردازش موازی، تا چه حد در سریعتر اجرا شدن کدهای برنامه، تاثیر دارد.

برنامه ای شامل دو حلقه for متوالی می نویسیم، البته به صورت معمولی و بدون استفاده از پردازش موازی :


clear all
close all
clc

tic
x=0;
for nn=1:1000
    x=nn^5;
end
x

y=0;
for mm=1:1000
    y=mm^5;
end
y
toc

نتیجه :


x =

  1.0000e+015


y =

  1.0000e+015

Elapsed time is 0.005328 seconds.

مشاهده می کنید که زمان پردازش دو حلقه for ، برابر 0.005328 ثانیه بوده است.

حالا این بار، از پردازش موازی استفاده می کنیم تا ببینیم تا چه حد، زمان پردازش کدها کاهش می یابد (البته شروع و پایان خود پردازش موازی، چند ثانیه ای طول می کشد، ولی این میزان، برای برنامه های بزرگ که مد نظر اکثر کاربران است، بسیار ناچیز می باشد) :


clear all
close all
clc


matlabpool('open',2); % start of Parallel Computing
tic

x=0;
for nn=1:1000
    x=nn^5;
end
x

y=0;
for mm=1:1000
    y=mm^5;
end
y

toc
matlabpool('close'); % end of Parallel Computing

نتیجه :


Starting matlabpool using the 'local' configuration ... connected to 2 labs.

x =

  1.0000e+015


y =

  1.0000e+015

Elapsed time is 0.002837 seconds.
Sending a stop signal to all the labs ... stopped.

این بار، زمان پردازش دو حلقه for ، برابر با 0.002837 ثانیه شده است که از عدد قبلی (پردازش معمولی، پردازش سری)، کمتر است (تقریبا نصف).

نکته

دقت کنید که در مثال بالا، تنها دو حلقه for ، به طور موازی با هم اجرا می شوند، اما کدهای درون هر حلقه for ، به طور موازی اجرا نخواهند شد (منظور این است که مثلا اگر حلقه for دارای پارامتری از 1 تا 1000 است، این 1000 بار اجرا شدن حلقه، به صورت موازی نخواهد بود، بلکه به صورت پشت سرهم و سری است).

اما شاید بخواهیم که دستورات درون حلقه for نیز به صورت موازی اجرا گردند، برای این منظور، دستور parfor در متلب در نظر گرفته شده است. دقت کنید که برای استفاده از این دستور، باید هر گام (مرحله) از اجرای حلقه، از دیگر گام ها (مراحل)، مستقل باشد. مثلا اگر در همان مثال قبل، دستورات for را به parfor تبدیل کنیم، جوابی غیر منتظره خواهیم گرفت، زیرا در هر گام (مرحله)، مقدار جدیدی برای متغیر x یا y در نظر گرفته می شود، بنابراین یک متغیر، در گام های مختلف اجرای حلقه، مقادیر متفاوت خواهد داشت، بنابراین گام ها از هم مستقل نیستند. پس نباید برای آن، پردازش موازی به کار ببریم.

برای درک بهتر این موضوع، به مثال زیر توجه کنید :

مثال

در همان مثال قبل، به جای دستور for ، از دستور parfor استفاده می کنیم :


clear all
close all
clc

matlabpool('open',2); % start of Parallel Computing
tic

x=0;
parfor nn=1:1000
    x=nn^5;
end
x

y=0;
parfor mm=1:1000
    y=mm^5;
end
y

toc
matlabpool('close'); % end of Parallel Computing

نتیجه :


Starting matlabpool using the 'local' configuration ... connected to 2 labs.

x =

     0


y =

     0

Elapsed time is 0.594762 seconds.
Sending a stop signal to all the labs ... stopped.

مطمئنا انتظار چنین پاسخی را نداشتید. این پاسخ به این دلیل است که گام های اجرای حلقه، از یکدیگر مستقل نمی باشند.

اکنون، مثالی را برای parfor می نویسیم که گام های حلقه، از هم مستقل باشند (تعداد گام ها را کمتر کردیم تا نتیجه راحتتر قابل نمایش باشد) :

مثال

clear all
close all
clc

matlabpool('open',2); % start of Parallel Computing
tic

x=zeros(1,10);
parfor nn=1:10
    x(1,nn)=nn^5;
end
x

y=zeros(1,10);
parfor mm=1:10
    y(1,mm)=mm^5;
end
y

toc
matlabpool('close'); % end of Parallel Computing

نتیجه :


Starting matlabpool using the 'local' configuration ... connected to 2 labs.

x =

  Columns 1 through 7

           1          32         243        1024        3125        7776       16807

  Columns 8 through 10

       32768       59049      100000


y =

  Columns 1 through 7

           1          32         243        1024        3125        7776       16807

  Columns 8 through 10

       32768       59049      100000

Elapsed time is 0.676398 seconds.
Sending a stop signal to all the labs ... stopped.

همین نتیجه را انتظار داشتیم. در این مثال، x و y ، هر کدام دارای 10 عنصر هستند، بنابراین، مثلا اگر دستورات حلقه x ، به صورت موازی اجرا گردند، 10 گام آن، در هم تداخل ندارند، زیرا هر بار، یک عنصر متفاوت از x ، مقداردهی می شود (هیچ دو گامی نیست که در آنها، یک عنصر مشترک، مقداردهی شود).

نکته

یک سوال مهم، این است که آیا اگر یک تابع را به صورت m-file تعریف کنیم و سپس در یک برنامه متلب، دو بار به آن ارجاع دهیم و برنامه به صورت موازی اجرا شود، آیا عملکرد برنامه صحیح خواهد بود ؟

حال پاسخ این سوال را، با یک مثال، برای شما روشن خواهم کرد :

ابتدا یک تابع با نام my_function می سازیم (تابع به صورت m-file)، که کدهای آن به صورت زیر می باشد :


function [x] = my_function(x)
parfor nn=1:10
    x(1,nn)=nn^5;
end

این کدها را درون یک m-file نوشته ایم و سپس آن را با نام my_function ذخیره نموده ایم. همچنین فایل این تابع و فایل برنامه ای که خواهیم نوشت، باید هر دو درون یک فولدر قرار داشته باشند (یا مسیر هر دو فایل را به مسیر های نرم افزار متلب اضافه کنیم).

سپس یک برنامه متلب می نویسم که در آن، دو بار به تابع my_function ، ارجاع داده شده است :


clear all
close all
clc

matlabpool('open',2); % start of Parallel Computing
tic

x=zeros(1,10);
x=my_function(x)

y=zeros(1,10);
y=my_function(y)

toc
matlabpool('close'); % end of Parallel Computing

نتیجه :


Starting matlabpool using the 'local' configuration ... connected to 2 labs.

x =

  Columns 1 through 7

           1          32         243        1024        3125        7776       16807

  Columns 8 through 10

       32768       59049      100000


y =

  Columns 1 through 7

           1          32         243        1024        3125        7776       16807

  Columns 8 through 10

       32768       59049      100000

Elapsed time is 0.524047 seconds.
Sending a stop signal to all the labs ... stopped.

مشاهده می کنید که نتایج صحیح است (البته این پاسخ کلی برای پرسش مورد نظر ما است، اما امکان دارد که کاربر به گونه ای کدهای تابع را بنویسد که تداخل به وجود بیاید، مفهوم تداخل را قبلا برایتان شرح دادم، بنابراین همیشه چک کنید که آیا مراحل عملیات های مختلف، با هم تداخل دارند یا خیر).

بنابراین، پاسخ کلی، هم ((بله)) است و هم ((نه)). یعنی اینکه، اگر کدهای نوشته شده در تابع، تداخل در فرآیند موازی بودن، ایجاد نکنند، مشکلی وجود ندارد (مثل مثال ساده بالا که از کدهای تابع، معلوم است که تداخل ایجاد نمی کند) و اگر کدها، تداخل به وجود بیاورند، نتیجه ای غیرمنتظره، به دست می آید. پس همیشه، مستقل بودن پردازش ها را بررسی کنید.

برای آنکه خیالتان راحت شود، ابتدا کدها را به صورت سری اجرا کنید و بعد یک بار به طور موازی و نتیجه ها را مقایسه کنید. نگویید که خوب اینکه شد دو بار اجرا ! ، خود من برای شبیه سازی انتشار امواج الکترومغناطیسی، مجبور بودم که یک برنامه سنگین بنویسم و بعد آن را صدها بار اجرا نمایم و حالت های مختلف ناشی از ورودی های مختلف را مقایسه کنم، بنابراین تنها کافی بود که دو بار برنامه را تست کنم و بعد صدها بار، از برنامه بهینه شده استفاده نمایم، پروژه تعداد زیادی از دانشجویان نیز اینگونه می باشد و در این موارد، این دو بار اجرا کردن، ارزش صرف وقت را دارد.

کپی برداری از محتوای سایت کلیدستان، ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد. (تنها استفاده شخصی کاربر، مجاز است) (کپی برداری توسط سایر وب سایت ها = حرام) (بیشتر بدانید)

خوانده شد
مبحث بالا، مفید بود و سایت کلیدستان را دوست داشتم :
محبوب کردن این مبحث در گوگل :
اون چیزی که میخواستم نبود :
سوال دارم :
ارسال نظر :
نظرات 9 9 0
akiko
۱۳۹۵/۰۳/۲۶
۱۹:۰۰

thanks

پارسا
۱۳۹۵/۰۴/۲۵
۱۹:۳۹

سلام. ممنون از اطلاعات مفیدتون
سوالی که دارم این است که من کدی دارم که در هر مرحله عملیاتی را انجام میدهد و نتایج در مرحله بعدی بکار میرود. زمان انجام آنالیز در حدود 2 هفته می شود. آیا میتوان با پردازش موازی زمان را کاهش داد؟ ممنون

admin
۱۳۹۵/۰۵/۰۴
۲۰:۳۳

سلام.
با توجه به اینکه باید نتایج هر مرحله برای استفاده در مرحله بعد به کار رود، پس باید هر مرحله را با پردازش موازی اجرا کنید و پس از پایان، به سراغ مرحله بعد بروید (نمی توان مراحل را به صورت موازی اجرا کرد).
نکته مهم این است که کدهای هر مرحله هم مهم است و باید ببینید که می توان آنها را به صورت موازی پردازش کرد یا خیر. بنابراین نمیشه نظر کلی داد و باید خود برنامه نویس، با بررسی کدها، این مورد را چک کند.

Flower

sina
۱۳۹۵/۰۵/۲۶
۲۰:۱۲

سلام.خسته نباشید.بابت سایت خوب و مفیدتون بسیار متشکرم.
سوالی داشتم
برنامه نوشتم که باید حلقه های آن از یک تا 2000 و بیشتر بچرخد. مشکل این است که از دور 499 به بعد یک خط از حلقه که عمل به توان رساندن را انجام می دهد inf می شود
برای حل این مشکل (برطرف کردن inf و دیدن جواب) چه راه کاری را پیشنهاد می کنید؟

سیاوش
۱۳۹۵/۰۷/۰۴
۱۴:۵۸

سلام دمتون گرم 

مه
۱۳۹۵/۰۷/۰۸
۰۷:۵۴

سلام
ممنون از اطلاعات خوبتون
من کدی نوشتم که نیاز به شبکه بندی بسیار ریز دارد. وقتی تعداد شبکه رو بالا تعیین میکنم متلب پیغام out of memory میده.
آیا با موازی سازی ممکنه این مشکل حل بشه یا تنها راهش استفاده از کامپیوتر قویتره؟
ممنون

وحید
۱۳۹۵/۰۷/۳۰
۱۹:۰۲

مرسی از مطلبتون
سوال من اینه که ما از متلب برای بهینه سازی استفاده میکنیم و برای تابع فیتنسمون از یه نرم افزار استفاده میشه
یعنی این نرم افزار باید ران بشه به دفعات. این نرم افزار از متلب توسط بتچ فایل فراخوانی میشه.
ایا راهی هست که همزمان چند بتچ فایل فعال بشن و سپس بدون تداخل باهم چند نرم افزارو به صورت موازی ران کنن؟

hitman
۱۳۹۵/۰۸/۰۵
۰۹:۵۹

این دستور دیگه کار نمیکنه ممنون میشم اگه دستور parpool رو توضیح بدین

فاطمه
۱۳۹۵/۰۸/۲۵
۱۱:۴۳

سلام
ممنون از سایت خوبتون
من میخواستم نمودار هم براش رسم کنم باید چیکار کنم 
اگه میشه لطف کنید راهنماییم کنید

*** نظر بدهید

دسترسی سریع

×

شماره کلید


کلید
×

شماره دسته کلید


دسته کلید
×

جستجو


جستجو

راهنمای دستورات متلب (MATLAB)

راهنمای دستورات متلب (MATLAB) بر اساس حرف اول دستور :

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

بستن منو
۷۹
تعداد کلیدهای این موضوع
لیست همه کلیدهای این موضوع
دسترسی سریع به دسته کلیدها :

Introduction to Programming with MATLAB Image Processing Using MATLAB
مجموعه ویدئوهای آموزشی مقدمه ای بر برنامه نویسی متلب (MATLAB) - مجموعه Introduction to Programming with MATLAB
42
مجموعه ویدئوهای آموزشی پردازش تصویر در متلب (MATLAB) - مجموعه Image Processing Using MATLAB
37
بستن منو
۳۳
تعداد کلیدهای این موضوع
لیست همه کلیدهای این موضوع
انواع رسم شکل در متلب
24
ساخت انیمیشن در متلب
3
GUI در متلب
6

آخرین ارسال های انجمن (در زمینه برنامه نویسی متلب)

آخرین ارسال های انجمن (در زمینه برنامه نویسی متلب)
موضوع تاریخ و زمان نویسنده آخرین ارسال تعداد پاسخ انجمن
شبکه عصبی
۱۳۹۵/۰۹/۱۴, ۰۳:۱۲ ب.ظ
معصومیان
معصومیان
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
افزایش درصد cpu
۱۳۹۵/۰۹/۱۳, ۰۹:۵۴ ق.ظ
pop
pop
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
مشتق گیری ضمنی
۱۳۹۵/۰۹/۱۱, ۱۱:۴۷ ق.ظ
مهدی تنها
مهدی تنها
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
خواندن فایل
۱۳۹۵/۰۹/۰۵, ۰۱:۵۳ ق.ظ
bestgirl
bestgirl
2 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
ساخت ماتریس مربعی با ضرایب مجهول
۱۳۹۵/۰۹/۰۳, ۰۵:۵۶ ب.ظ
alizadehmehdi65
alizadehmehdi65
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
ایجاد ماتریس با ضرایب مجهول
۱۳۹۵/۰۹/۰۳, ۰۱:۲۹ ق.ظ
sarah.alizadeh
alizadehmehdi65
4 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
حل 12 معادله غیرخطی با 12 مجهول
۱۳۹۵/۰۸/۲۷, ۰۱:۱۱ ب.ظ
safoora
safoora
0 حل معادلات در متلب (MATLAB)
سوال درمورد تابع eval
۱۳۹۵/۰۸/۲۷, ۰۴:۱۷ ق.ظ
daria
daria
3 راهنمایی در مورد توابع متلب (MATLAB)
ضرب کردن متغیر سیمبولیک در فرمول!
۱۳۹۵/۰۸/۲۷, ۰۲:۲۴ ق.ظ
nima101
fmshirdel
2 مباحث عمومی در متلب (MATLAB)
ماتریس با ارایه های رشته ای
۱۳۹۵/۰۸/۲۶, ۰۲:۲۲ ق.ظ
daria
daria
0 بردارها و ماتریس ها در متلب (MATLAB)
کمک در برنامه نویسی متلب(ساده)
۱۳۹۵/۰۸/۲۰, ۰۹:۳۰ ب.ظ
NightKing
NightKing
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
مشکل در چگونگی پیاده سازی الگوریتم ژنتیک
۱۳۹۵/۰۸/۱۸, ۱۰:۰۷ ق.ظ
newwink
newwink
0 الگوریتم ژنتیک در متلب (MATLAB)
رسم الگوی سه بعدی تشعشع آنتن ها در متلب
۱۳۹۵/۰۸/۱۷, ۰۴:۰۹ ب.ظ
charli
firenze
2 رسم شکل در متلب (MATLAB)
تولید ماتریس تصادفی با استفاده از اعداد مورد نظر
۱۳۹۵/۰۸/۱۱, ۱۲:۰۸ ب.ظ
moh12saf
moh12saf
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
الگوریم ژنتیک
۱۳۹۵/۰۸/۰۹, ۱۰:۰۳ ب.ظ
reza.mo
reza.mo
0 الگوریتم ژنتیک در متلب (MATLAB)
تعریف تابع هزینه در الگوریتم ژنتیک
۱۳۹۵/۰۸/۰۹, ۰۹:۲۵ ب.ظ
بهاره صالحیان
reza.mo
4 الگوریتم ژنتیک در متلب (MATLAB)
معادلات در متلب
۱۳۹۵/۰۸/۰۵, ۰۴:۵۱ ب.ظ
icegirl01992
icegirl01992
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
نرمال کردن داده ها در متلب
۱۳۹۵/۰۸/۰۳, ۱۲:۰۰ ب.ظ
dehghan1392
babakfun
8 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
چگونگی تعریف تابع هزینه در الگوریتم ژنتیک
۱۳۹۵/۰۸/۰۱, ۰۹:۳۷ ب.ظ
immaculate
seyyed.vahid
29 الگوریتم ژنتیک در متلب (MATLAB)
حل دستگاه
۱۳۹۵/۰۷/۲۷, ۰۹:۵۶ ب.ظ
pop
pop
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
توزیع یکنواخت نقاط در یک مستطیل که رندوم نباشه
۱۳۹۵/۰۷/۲۶, ۱۱:۵۳ ب.ظ
r n
r n
0 سوال و جواب در مورد نرم افزار متلب (MATLAB)
تابع truncate در متلب
۱۳۹۵/۰۷/۲۵, ۱۰:۲۶ ب.ظ
rasa
rasa
0 نرم افزار متلب (MATLAB)
ارور موجود در نرم افزار در حل توزیع نرمال
۱۳۹۵/۰۷/۲۳, ۱۱:۳۷ ق.ظ
rasa
rasa
1 حل معادلات در متلب (MATLAB)
تعریف متغیرهای شمارشی ترتیبی
۱۳۹۵/۰۷/۲۲, ۱۱:۵۷ ب.ظ
metin
metin
0 مباحث عمومی در متلب (MATLAB)
تبدیل عدد اعشاری به یک کسر (در متلب)
۱۳۹۵/۰۷/۲۱, ۰۴:۰۸ ب.ظ
Melissa2014
سامرند
7 مباحث عمومی در متلب (MATLAB)
مشاهده 1000 ارسال آخر انجمن (در زمینه برنامه نویسی متلب)

آخرین کلیدهای غیررایگان

شما هم می توانید کلیدهای غیررایگان منتشر کنید (بیشتر بدانید)