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Private GIT Repository
relecture section III A
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index 69d42aedfeff7a9175d8036ce5c68ba664f8483f..a79078793cff82c66646820763a5abd84bd76fdc 100644 (file)
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@@ -663,24 +663,24 @@ z^{k+1}_{i}=z_{i}^{k}-\frac{\frac{p(z_{i}^{k})}{p'(z_{i}^{k})}}
 {1-\frac{p(z_{i}^{k})}{p'(z_{i}^{k})}\sum_{j=1,j\neq i}^{j=n}{\frac{1}{(z_{i}^{k}-z_{j}^{k})}}}, i=1,\ldots,n
 \end{equation}
 
-This method contains 4 steps. The first step consists of the initial
-approximations of all the roots of the polynomial. The second step
-initializes the solution vector $Z$ using the Guggenheimer
-method~\cite{Gugg86} to ensure the distinction of the initial vector
-roots. In step 3, the iterative function based on the Newton's
-method~\cite{newt70} and Weiestrass operator~\cite{Weierstrass03} is
-applied. With this step the computation of roots will converge,
-provided that all roots are different.
+This method contains 4 steps. The first step consists of the initial approximations of all the roots of the polynomial.\LZK{Pas compris??}
+The second step initializes the solution vector $Z$ using the Guggenheimer method~\cite{Gugg86} to ensure the distinction of the initial vector roots.\LZK{Quelle est la différence entre la 1st step et la 2nd step? Que veut dire " to ensure the distinction of the initial vector roots"?} 
+In step 3, the iterative function based on the Newton's method~\cite{newt70} and Weiestrass operator~\cite{Weierstrass03} is applied. With this step the computation of roots will converge, provided that all roots are different.\LZK{On ne peut pas expliquer un peu plus comment? Donner des formules comment elle se base sur la méthode de Newton et de l'opérateur de  Weiestrass?}
+\LZK{Elle est où la 4th step??}
+\LZK{Conclusion: Méthode mal présentée et j'ai presque rien compris!}
 
 
 In order to stop the iterative function, a stop condition is
 applied. This condition checks that all the root modules are lower
-than a fixed value $\xi$.
+than a fixed value $\epsilon$.
 
 \begin{equation}
 \label{eq:Aberth-Conv-Cond}
-\forall i \in [1,n];\vert\frac{z_{i}^{k}-z_{i}^{k-1}}{z_{i}^{k}}\vert<\xi
+\forall i\in[1,n],~\vert\frac{z_i^k-z_i^{k-1}}{z_i^k}\vert<\epsilon
 \end{equation}
+
+\LZK{On ne dit pas plutôt "the relative errors" à la place de "root modules"? Raph nous confirmera quelle critère d'arrêt a utilisé.}
+
 \subsection{Improving Ehrlich-Aberth method}
 With high degree polynomials, the Ehrlich-Aberth method suffers from
 floating point overflows due to the mantissa of floating points
@@ -805,7 +805,7 @@ Copy results from GPU memory to CPU memory\;
  
 \section{The EA algorithm on Multiple GPUs}
 \label{sec4}
-\subsection{M-GPU : an OpenMP-CUDA approach}
+\subsection{an OpenMP-CUDA approach}
 Our OpenMP-CUDA implementation of EA algorithm is based on the hybrid
 OpenMP and CUDA programming model.  All the data
 are shared with OpenMP amoung all the OpenMP threads. The shared data
@@ -858,7 +858,7 @@ shared memory arrays containing all the roots.
 %% roots sufficiently converge.
 
 
-\begin{algorithm}[htpb]
+\begin{algorithm}[h]
 \label{alg2-cuda-openmp}
 \LinesNumbered
 \SetAlgoNoLine
@@ -875,7 +875,7 @@ Initialization of P\;
 Initialization of Pu\;
 Initialization of the solution vector $Z^{0}$\;
 omp\_set\_num\_threads(num\_gpus)\;
-\#pragma omp parallel shared(Z,$\Delta$ z,P)\;
+\#pragma omp parallel shared(Z,$\Delta z$,P)\;
 \Indp
 {
 gpu\_id=cudaGetDevice()\;
@@ -890,11 +890,12 @@ $  error= Max(\Delta z)$\;
   copy $Z_{loc}$ from GPU to Z in CPU
 }
 \Indm}
+\RC{Est ce qu'on fait apparaitre le pragma? J'hésite...}
 \end{algorithm}
 
 
 
-\subsection{Multi-GPU : an MPI-CUDA approach}
+\subsection{an MPI-CUDA approach}
 %\begin{figure}[htbp]
 %\centering
  % \includegraphics[angle=-90,width=0.2\textwidth]{MPI-CUDA}
@@ -905,40 +906,33 @@ Our parallel implementation of EA to find root of polynomials using a CUDA-MPI a
 
 Since a GPU works only on data already allocated in its memory, all local input data, $Z_{k}$, $ZPrec$ and $\Delta z_{k}$, must be transferred from CPU memories to the corresponding GPU memories. Afterwards, the same EA algorithm (Algorithm \ref{alg1-cuda}) is run by all processes but on different polynomial subset of roots $ p(x)_{k}=\sum_{i=1}^{n} a_{i}x^{i}, k=1,...,p$.  Each MPI process executes the  loop \verb=(While(...)...do)= containing the CUDA kernels but each MPI process  computes only its own portion of the roots according to the rule ``''owner computes``''. The local range of roots is indicated with the \textit{index} variable initialized at (line 5, Algorithm \ref{alg2-cuda-mpi}), and passed as an input variable to $kernel\_update$ (line 10, Algorithm \ref{alg2-cuda-mpi}). After each iteration, MPI processes synchronize  (\verb=MPI_Allreduce= function) by a reduction on $\Delta z_{k}$ in order to compute the maximum error related to the stop condition.   Finally, processes copy the values of new computed roots  from GPU memories to CPU memories, then communicate their results to other processes with \verb=MPI_Alltoall= broadcast. If the stop condition is not verified ($error > \epsilon$) then processes stay withing the loop \verb= while(...)...do= until all the roots sufficiently converge.
 
-%% \begin{enumerate}
-%% \begin{algorithm}[htpb]
-%% \label{alg2-cuda-mpi}
-%% %\LinesNumbered
-%% \caption{CUDA-MPI Algorithm to find roots with the Ehrlich-Aberth method}
-
-%% \KwIn{$Z^{0}$ (Initial root's vector), $\varepsilon$ (Error tolerance
-%%   threshold), P (Polynomial to solve), Pu (Derivative of P), $n$ (Polynomial degrees), $\Delta z$ ( error of stop condition), $num_gpus$ (number of MPI processes/ number of GPUs), Size (number of roots)}
-
-%% \KwOut {$Z$ (Solution root's vector), $ZPrec$ (Previous solution root's vector)}
-
-%% \BlankLine
-%% \item Initialization of P\;
-%% \item Initialization of Pu\;
-%% \item Initialization of the solution vector $Z^{0}$\;
-%% \item Allocate and copy initial data from CPU memories to GPU global memories\;
-%% \item $index= Size/num_gpus$\;
-%% \item k=0\;
-%% \While {$error > \epsilon$}{
-%% \item Let $\Delta z=0$\;
-%% \item $kernel\_save(ZPrec,Z)$\;
-%% \item  k=k+1\;
-%% \item $kernel\_update(Z,P,Pu,index)$\;
-%% \item $kernel\_testConverge(\Delta z,Z,ZPrec)$\;
-%% \item ComputeMaxError($\Delta z$,error)\;
-%% \item Copy results from GPU memories to CPU memories\;
-%% \item Send $Z[id]$ to all processes\;
-%% \item Receive $Z[j]$ from every other process j\;
-%% }
-%% \end{algorithm}
-%% \end{enumerate}
-%% ~\\ 
-
-%% \RC{ENCORE ENCORE PIRE}
+\begin{algorithm}[htpb]
+\label{alg2-cuda-mpi}
+%\LinesNumbered
+\caption{CUDA-MPI Algorithm to find roots with the Ehrlich-Aberth method}
+
+\KwIn{$Z^{0}$ (Initial root's vector), $\varepsilon$ (Error tolerance
+  threshold), P (Polynomial to solve), Pu (Derivative of P), $n$ (Polynomial degrees), $\Delta z$ ( error of stop condition), $num_gpus$ (number of MPI processes/ number of GPUs), Size (number of roots)}
+
+\KwOut {$Z$ (Solution root's vector), $ZPrec$ (Previous solution root's vector)}
+
+\BlankLine
+Initialization of P\;
+Initialization of Pu\;
+Initialization of the solution vector $Z^{0}$\;
+Distribution of Z\;
+Allocate memory to GPU\;
+\While {$error > \epsilon$}{
+copy Z from CPU to GPU\;
+$ZPrec_{loc}=kernel\_save(Z_{loc})$\;
+$Z_{loc}=kernel\_update(Z,P,Pu)$\;
+$\Delta z=kernel\_testConv(Z_{loc},ZPrec_{loc})$\;
+$error=MPI\_Reduce(\Delta z)$\;
+$Copy Z_{loc} from GPU to CPU$\;
+$Z=MPI\_AlltoAll(Z_{loc})$\;
+}
+\end{algorithm}
+
 
 \section{Experiments}
 \label{sec5}