Julia @ dönüş ifadesiyle döngü için para birimi

Question

Bir koşul sağlandığında en kısa sürede tüm çalışanlar için dönen bir işlevde nasıl bir paralel döngü yazabilirim?

I.I.I.e. Bunun gibi bir şey:

function test(n) 
    @sync @parallel for i in 1:1000 
    {... statement ...} 
    if {condition} 
     return test(n+1) 
    end 
    end 
end 

Tüm çalışanlar for döngüsünde çalışmayı durdurduklarında ve sadece ana işlem geri dönüyor mu? (ve diğer işlemler yeniden döngü için sonraki çalışma ile başlar?)

Answer 1

Soru, "utandırıcı bir şekilde paralel" arama görevleri yapmak için temel bir model gibi görünüyor. @parallel for yapısı bölümleme işi için iyidir, ancak tek işlem akışında for olarak durdurmak için break kısa devre mantığına sahip değildir.

Julia'da bunun nasıl yapılacağını göstermek için, birkaç tekerlekle kombinasyon kilidinin kombinasyonunu bulma konusunda bir oyuncak problemi düşünün. Bir tekerleğin her ayarı, bazı yöntemlerle (combodelay zamanını alarak - aşağıdaki kodlara bakın) doğruluk açısından kontrol edilebilir. Bir tekerlek için doğru numara bulunduğunda, sonraki tekerlek aranır. Yüksek düzeyde sözde kod, OP sorusunda verilen snippet gibidir.

Bunu yapmak için aşağıdaki kod çalışıyor (0,5 ve 0,6). Bazı yorumlar ayrıntıları açıklar ve kolay kesme ve yapıştırma için kod tek bir yığın halinde verilir.

# combination lock problem parameters 
const wheel_max = 1000 # size of wheel 
@everywhere const magic_number = [55,10,993] # secret combination 
const wheel_count = length(magic_number) # number of wheels 
const combodelay = 0.01 # delay time to check single combination 

# parallel short-circuit parameters 
const check_to_work_ratio = 160 # ratio to limit short-circuit overhead 

function find_combo(wheel,combo=Int[]) 
    done = SharedArray{Int}(1)  # shared variable to hold if and what combo 
    done[1] = 0      # succeded. 0 means not found yet 
    # setup counters to limit parallel overhead 
    @sync begin 
    @everywhere global localdone = false 
    @everywhere global checktime = 0.0 
    @everywhere global worktime = 0.0 
    end 
    # do the parallel work 
    @sync @parallel for i in 1:wheel_max 
    global localdone 
    global checktime 
    global worktime 
    # if not checking too much, look at shared variable 
    if !localdone && check_to_work_ratio*checktime < worktime 
     tic() 
     localdone = done[1]>0 
     checktime += toq() 
    end 
    # if no process found combo, check another combo 
    if !localdone 
     tic() 
     sleep(combodelay) # simulated work delay, {..statement..} from OP 
     if i==magic_number[wheel] # {condition} from OP 
     done[1] = i    
     localdone = true 
     end 
     worktime += toq() 
    else 
     break 
    end 
    end 
    if done[1]>0 # check if shared variable indicates combo for wheel found 
    push!(combo,done[1]) 
    return wheel<wheel_count ? find_combo(wheel+1,combo) : (combo,true) 
    else 
    return (combo,false) 
    end 
end 

function find_combo_noparallel(wheel,combo=Int[]) 
    found = false 
    i = 0 
    for i in 1:wheel_max 
    sleep(combodelay) 
    if i==magic_number[wheel] 
     found = true 
     break 
    end 
    end 
    if found 
    push!(combo,i) 
    return wheel<wheel_count ? 
     find_combo_noparallel(wheel+1,combo) : (combo,true) 
    else 
    return (combo,false) 
    end 
end 

function find_combo_nostop(wheel,combo=Int[]) 
    done = SharedArray{Int}(1) 
    done[1] = 0 
    @sync @parallel for i in 1:wheel_max 
    sleep(combodelay) 
    if i==magic_number[wheel] 
     done[1] = i 
    end 
    end 
    if done[1]>0 
    push!(combo,done[1]) 
    return wheel<wheel_count ? 
     find_combo_nostop(wheel+1,combo) : (combo,true) 
    else 
    return (combo,false) 
    end 
end 

result = find_combo(1) 
println("parallel with short-circuit stopping:  $result") 
@assert result == (magic_number, true) 

result = find_combo_noparallel(1) 
println("single process with short-circuit stopping: $result") 
@assert result == (magic_number, true) 

result = find_combo_nostop(1) 
println("parallel without short-circuit stopping: $result") 
@assert result == (magic_number, true) 

println("\ntimings") 

print("parallel with short-circuit stopping  ") 
@time find_combo(1); 
print("single process with short-circuit stopping ") 
@time find_combo_noparallel(1) 
print("parallel without short-circuit stopping  ") 
@time find_combo_nostop(1) 

nothing 

Daha iyi görünen uygulamalar olabilir ve bazı meta programlama, bazı kısa devre makinelerini gizleyebilir. Ama bu bir başlangıç ​​olarak iyi olmalı.

Sonuçlar aşağıdaki gibi yaklaşık görünmelidir:

parallel with short-circuit stopping:  ([55,10,993],true) 
single process with short-circuit stopping: ([55,10,993],true) 
parallel without short-circuit stopping: ([55,10,993],true) 

timings 
parallel with short-circuit stopping   4.473687 seconds 
single process with short-circuit stopping 11.963329 seconds 
parallel without short-circuit stopping  11.316780 seconds 

bu 3 işçi süreçleri ile gösteri için hesaplanır. Gerçek problemler, süreç başına çok daha fazla süreç ve daha fazla işe sahip olmalı ve kısa devre yapmanın yararları açık olacaktır.