2.1分布式算法(1)-基本算法
分布式估计算法讲解
分布式估计算法讲解分布式估计算法是指在分布式系统中进行估计的一类算法。
分布式系统指的是由多台计算机组成的网络，每台计算机都有自己的处理能力和存储空间。
分布式估计算法的目的是通过多台计算机的协作，利用各自的计算和存储资源，进行一些全局性的估计任务。
分布式估计算法的核心思想是将原本集中式的估计问题分解成多个子问题，并将这些子问题分配给不同的计算机节点进行处理。
每个节点只需要处理自己分配到的子问题，然后将处理结果传递给其他节点，最终得到整个估计问题的解。
第一种是基于平均的分布式估计算法。
该算法的基本思想是将估计问题分解成多个子问题，并将这些子问题分配给不同的计算机节点进行处理。
每个节点首先处理自己分配到的子问题，并得到部分估计结果。
然后节点之间通过通信的方式将自己的部分估计结果传递给其他节点。
每个节点接收到其他节点的估计结果后，将这些结果进行加权平均，得到整个估计问题的解。
具体的加权平均方式可以根据实际应用场景进行定义，通常可以使用均匀平均或者按照节点处理能力进行动态权重分配。
第二种是基于迭代的分布式估计算法。
该算法的基本思想是通过迭代的方式逐步逼近整个估计问题的解。
每个节点先处理自己分配到的子问题，并得到部分估计结果。
然后节点之间通过通信的方式将自己的部分估计结果进行交换。
每个节点接收到其他节点的估计结果后，根据一定的迭代规则更新自己的估计结果。
迭代的过程会持续多次，直到得到整个估计问题的解。
不同的迭代规则可以根据实际应用场景进行定义，通常可以使用同步迭代或者异步迭代的方式进行。
分布式估计算法的优势在于能够充分利用分布式系统的计算和存储资源，提高估计过程的效率和准确性。
此外，分布式估计算法还具有一定的容错性，即使一些节点出现故障，其他节点仍然可以继续进行估计任务，确保整个系统的正常运行。
然而，分布式估计算法也面临一些挑战。
首先，节点之间的通信开销可能比较大，特别是当系统规模较大时，节点之间的通信量很大。
分布式算法ppt课件
§2.1.1 系统
容许执行：(满足活跃性条件) 异步系统中，若某个处理器有无限个计算事件，每 个发送的msg都最终被传递，则执行称为容许的。 Note: 无限个计算事件是指处理器没有出错，但它 不蕴含处理器的局部程序必须包括一个无限循环 非形式地说：一个算法终止是指在某点后转换函数 不改变处理器的状态。
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§2.1.1 系统
配置：配置是分布式系统在某点上整个算法 的全局状态
向量=(q0, q1,…qn-1), qi是pi的一个状态 一个配置里的outbuf变量的状态表示在通信信道上 传输的信息，由del事件模拟传输 一个初始的配置是向量=(q0, q1,…qn-1), 其中每个qi 是pi的初始状态，即每个处理器处于初始状态
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§1.1 分布式系统 演示界面-支持的文件类型
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§1.1 分布式系统 Agents工作界面
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§1.1 分布式系统 NASA SETI寻找外星人计划
SETI (搜寻外星智慧) 是一个寻找地球外智慧生命的科学性实验计划， 使用射电望远镜来监听太空中的窄频无线电讯号。假设这些讯号中有 些不是自然产生的，那么只要我们侦测到这些讯号就可以证明外星科 技的存在。
ElcomSoft 的密码恢复软件主要是面向 Office，包括（Word, Excel, Access, Outlook, Outlook Express, VBA, PowerPoint and Visio)
其他的面向微软的产品有（Project, Backup, Mail, Schedule+), archive products (including ZIP, RAR, ACE and ARJ files)等
第二部分 分布式算法
分布式(计算机的一种算法)
分布式存储系统
P2P数据存储 系统
云存储系统
P2P数据存储系统采用 P2P网络的特点，即每个用户都是数据的获取者和提供者，没有中心节点，所以每个 用户都是对等存在的。利用这种特点建立而成的P2P数据存储系统可以将数据存放于多个对等节点上，当需要数 据时，可以利用固定的资源搜索算法寻找数据资源，从而获取想要的数据。
分布式（计算机的一种算法）
计算机的一种算法
目录
01 分布式计算
03 应用方向，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成 许多小的部分，然后把这些部分分配给多个计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。分 布式网络存储技术是将数据分散地存储于多台独立的机器设备上。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构， 利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息，不但解决了传统集中式存储系统中单存储服 务器的瓶颈问题，还提高了系统的可靠性、可用性和扩展性。
传统的集中式GIS起码对两大类地理信息系统难以适用，需用分布式计算模型。第一类是大范围的专业地理 信息系统、专题地理信息系统或区域地理信息系统。这些信息系统的时空数据来源、类型、结构多种多样，只有 靠分布式才能实现数据资源共享和数据处理的分工合作。比如综合市政地下管网系统，自来水、燃气、污水的数 据都分布在各自的管理机构，要对这些数据进行采集、编辑、入库、提取、分析等计算处理就必须采用分布式， 让这些工作都在各自机构中进行，并建立各自的管理系统作为综合系统的子系统去完成管理工作。而传统的集中 式提供不了这种工作上的必要性的分工。第二类是在一个范围内的综合信息管理系统。城市地理信息系统就是这 种系统中一个很有代表性的例子。世界各国管理工作城市市政管理占很大比例，城市信息的分布特性及城市信息 管理部门在地域上的分散性决定了多层次、多成份、多内容的城市信息必须采用分布式的处理模式。
分布式公式算法
分布式公式算法分布式公式算法是一种在分布式系统中进行计算的方法。
在传统的计算模式中，计算任务通常由单个计算机完成，而分布式公式算法则将计算任务分散到多个计算节点上进行并行计算，从而提高计算效率和性能。
分布式公式算法的核心思想是将复杂的计算任务分解成多个子任务，并将这些子任务分配给不同的计算节点进行计算。
每个计算节点独立地计算自己分配到的子任务，并将计算结果返回给主节点进行整合。
通过这种方式，分布式公式算法能够充分利用多个计算节点的计算能力，加快计算速度。
在分布式公式算法中，任务的分配和结果的整合是关键的环节。
通常情况下，主节点负责将计算任务分配给各个计算节点，并收集和整合计算结果。
为了保证任务的均衡分配，主节点需要根据计算节点的计算能力和负载情况来进行任务分配。
同时，为了保证计算结果的正确性，主节点需要对计算结果进行验证和整合。
分布式公式算法在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在科学计算领域，分布式公式算法可以用于加速大规模的数值计算和模拟实验。
在互联网领域，分布式公式算法可以用于处理大规模的数据集和复杂的数据分析任务。
在人工智能领域，分布式公式算法可以用于训练深度神经网络和进行大规模的机器学习任务。
然而，分布式公式算法也面临着一些挑战和问题。
首先，任务的分配和结果的整合需要消耗一定的通信和计算资源，可能会引入额外的延迟和开销。
其次，分布式公式算法需要解决节点故障和网络故障等问题，以保证计算的正确性和可靠性。
此外，分布式公式算法还需要考虑数据的一致性和隐私保护等问题。
为了克服这些挑战和问题，研究者们提出了许多改进和优化的方法。
例如，可以使用动态任务分配策略来根据计算节点的负载情况和网络状况来动态地调整任务的分配。
同时，可以使用冗余计算和容错机制来提高计算的可靠性和容错性。
此外，还可以使用加密和隐私保护技术来保护数据的安全性和隐私性。
总之，分布式公式算法是一种在分布式系统中进行计算的方法，能够充分利用多个计算节点的计算能力，提高计算效率和性能。
分布式计算
分布式计算分布式计算是一种能够以集群的方式来增强计算能力的计算模型，它把一个复杂的计算问题拆分成一系列更简单的子任务，这些子任务可以在分布式的计算机系统中同时进行。
每台计算机都将处理其分配到的子任务，每台计算机之间通过交换信息来协调它们之间的工作。
最终，每台计算机的结果都被结合起来，从而获得原来复杂的计算问题的正确答案。
分布式计算的历史以分布式计算的形式，可以追溯到20世纪60年代末期，当时，研究人员开始使用网络连接多台计算机，以共同完成计算任务。
根据它的定义，非集中式计算机也可以被视为分布式计算，但它一直没有得到特别关注，直到20世纪90年代中期，随着Internet的普及，分布式计算变得更加容易，开始受到更多关注。
分布式计算的应用分布式计算的实际应用包括电子商务，数据挖掘，以及许多其他分析应用程序，用于收集和分析海量数据，进行预测或发现新趋势。
此外，分布式计算也用于支持复杂的科学和工程计算，如多维数值模拟，还用于解决资源管理问题，物联网应用，供应链管理，以及被称为智能合约的分布式智能合约。
分布式计算的技术分布式计算的技术主要涉及分布式计算模型、分布式调度技术、分布式存储技术、分布式通信技术、分布式并行编程技术，以及相关的软件开发工具和技术。
其中，分布式计算模型描述整个分布式系统的架构，并用于定义任务分配和系统结构。
分布式调度技术用于调度分布式任务，确定任务的执行顺序，以及如何在子任务之间传递结果。
分布式存储技术可以实现任务计算的数据共享，将数据分布在多个节点中。
分布式通信技术是分布式计算中非常重要的技术，它负责系统中节点之间通信和数据传输，而分布式并行编程技术是一种将复杂问题拆分成独立任务的开发技术，用于实现多个节点同时执行任务。
分布式计算的发展随着技术的不断发展，分布式计算正在让计算能力更加强大，从而实现一个新的计算模型，更加灵活的计算平台和计算技术。
未来，将更加注重在计算方面的软件自定义和计算性能优化。
深入理解分布式计算的基本原理与方法
深入理解分布式计算的基本原理与方法分布式计算是一种利用多个计算机协同工作来完成一个任务的计算模型。
它将一个大的计算任务分解成多个小的子任务，并将这些子任务分派给多台计算机同时运算，最后将结果进行整合。
分布式计算具有高效、可伸缩、容错等特点，广泛应用于数据处理、科学计算、云计算等领域。
分布式计算的基本原理是任务分解与结果整合。
具体来说，分布式计算将一个大的计算任务分解成多个小的子任务，并将这些子任务分配给不同的计算机节点进行并行计算。
每个计算机节点负责完成自己的子任务，并将运算结果返回。
最后，将各个计算节点的结果进行整合，得到最终的计算结果。
在分布式计算中，有三个关键概念：任务调度、数据通信和容错处理。
任务调度是指如何将任务分解成多个子任务，并将这些子任务分派给计算机节点进行计算。
数据通信是指节点之间如何进行信息交流和数据传输，以便节点可以相互协作完成任务。
容错处理是指如何处理节点故障或通信异常等异常情况，以保证整个分布式系统的稳定性和可靠性。
在分布式计算中，有多种任务调度方式，如静态任务划分、动态任务划分和任务合作。
静态任务划分是指在任务开始之前就将任务划分成多个子任务，并在各个计算机节点上进行并行计算。
动态任务划分是指根据实际运行情况，动态地将任务划分成多个子任务，并动态地分配给计算机节点。
任务合作是指计算机节点之间相互协作，共同完成一个任务，每个节点负责计算任务中的一部分，并将计算结果传递给其他节点进行进一步计算。
数据通信在分布式计算中起着至关重要的作用。
分布式计算系统需要能够进行高效的数据传输和信息交流，以保证节点之间能够及时、准确地进行任务分发和结果传递。
为了实现高效的数据通信，可以采用消息传递机制，即通过消息传递的方式进行节点之间的通信。
消息传递可以分为同步消息传递和异步消息传递两种方式。
同步消息传递是指发送方等待接收方接收完消息后再继续执行，而异步消息传递是指发送方发送消息后立即继续执行，不等待接收方的响应。
分布式光伏发电接入对用电客户功率因数的影响及计算方法探讨
参考文献： ［１］ ＧＢ ２９３２１－２０１２，光伏发电站无功补偿技术规范［Ｓ］． ［２］ ＤＬ ／Ｔ ６４５－２００７，多功能电能表通信协议［Ｓ］． ［３］ 张强，彭小平．调整功率因数对考核发电厂发电出力的技术探讨［Ｊ］．计量与测试技术，２０１４ （２）． ［４］ 李翔．功率因数在电力系统中的应用［Ｊ］．技术与市场，２０１４（２）．
２．２ 考虑分布式光伏接入影响的功率因数计算公式
为此提出两种功率因数计算公式。 一种是还原用户实际所用有功电能，即加上光伏发电自发自用 部分电量。 计算公式为：
ｃｏｓ Φ＝P ／P２ ＋Q２ 式中：P 是计量关口正向有功总示数加上光伏月发电量再减去计量关口反向有功总示数；Q 是计量 关口正向无功总示数与反向无功总示数绝对值之和。 第二种思路是将用户向电网倒送有功的时段视作一小型发电厂，倒送有功期间考虑不进行功率因 数考核。 计算公式为：
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分布式光伏发电接入对用电客户功率因数的影响及计算方
法探讨
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
陈伟， CHEN Wei 国网安徽省电力公司,安徽 合肥,230022
分布式ID篇生成算法详解
分布式之分布式ID篇生成算法详解一、分布式ID概述分布式ID的定义，可什么时候需要它呢？有人会回答分布式系统需要，可真的需要吗？并不一定，不是所有分布式系统都需要，回想以前单体架构时代，ID通常是作为数据的唯一标识，比如用户会有用户ID、订单会有订单ID……，这些ID在对应的业务模块中都是唯一的，通常依靠数据库自增序列来实现。
换到分布式系统里，尽管内部的技术架构天翻地覆，可是外层的业务却始终如一，因此，业务数据并不会随着技术架构的演进而消失。
以用户数据为例，从单体架构转到分布式架构时，需要将用户ID从数据库自增ID换成分布式ID吗？显然不用。
那么，究竟什么情况下需要用到分布式ID呢？最经典的场景是分库分表，还是以用户数据来举例子，之前只有一张用户表，所以设置表ID自增后，每新增一条数据都会自增ID值，从而确保了ID永远不会重复。
此刻用户表被分成了十张，如果再依靠数据库本身的自增机制来分配ID，显然会导致ID重复，这时分布式ID就派上了用场。
除开分库分表外，通常还会用到分布式ID的场景有：•链路ID：分布式链路中，需要通过全局唯一的traceId来串联所有日志；•请求ID：幂等性处理时，需要通过唯一的ID来判断是否为重复请求；•消息标识：MQ需要基于唯一的msgID来区分数据，确保数据不重复或丢失；•短链码：生成短链接时，需要获取一个全局唯一的值作为Code避免重复；•……因此，并非分布式架构就一定要用到分布式ID，只有强制要求全局唯一的场景才会需要。
PS：普通表自增的ID，也是一种另类的分布式ID，只要自增出来的值不会重复即可。
1.1、分布式ID的特性理解什么场景下需要分布式ID后，下面我们一起来看一些分布式ID应该需要具备的特性：•唯一性：每个ID必须全局唯一，避免因ID重复导致的数据冲突或错误；•顺序性：在某些场景中，ID需要具备单调递增的顺序性，方便排序与记忆；•业务性：某些场景的ID要具备业务特性，如前缀XX开头、包含时间信息等；•精简性：某些场景下的ID不宜过长，所以对位数/长度有所限制，如16位；所以，当咱们设计一个生成分布式ID的方案时，就必须将这几条考虑在内。
分布式计算的原理
分布式计算是一种计算模式，它将一个大型计算任务分解成许多小的、独立的子任务，然后将这些子任务分配给多个计算节点（通常是网络上的多台计算机）进行处理。
每个节点只负责处理任务的一部分，最后将所有节点的处理结果汇总起来，得到最终的计算结果。
分布式计算的原理主要包括以下几个方面：1. 任务分解（Task Decomposition）：- 将复杂的、大规模的任务分解成小的、可管理的子任务。
这些子任务可以是独立的，也可以有一定的依赖关系。
2. 并行处理（Parallel Processing）：- 在多个计算节点上并行执行这些子任务，以提高计算效率。
每个节点可以同时处理多个子任务，而且在网络条件允许的情况下，节点之间的通信也可以并行进行。
3. 资源分配（Resource Allocation）：- 根据每个节点的计算能力和网络条件，合理地分配任务和资源。
这涉及到任务调度算法，它负责决定哪个节点应该执行哪个任务。
4. 数据管理（Data Management）：- 管理和分配数据，确保每个节点都能访问到它所需要的数据。
这可能涉及到数据分区、数据复制和一致性维护等问题。
5. 通信协调（Communication and Coordination）：- 节点之间需要通过通信来交换信息和协调任务执行。
这包括同步和异步通信机制，以及解决通信中的各种问题，如网络延迟、数据丢失和节点故障等。
6. 容错性（Fault Tolerance）：- 分布式系统需要能够处理节点故障和网络分区等异常情况。
这通常通过冗余、备份和恢复机制来实现。
7. 一致性（Consistency）：- 确保所有节点最终能够达到一致的计算结果。
在分布式系统中，由于节点之间的独立性，一致性是一个需要特别关注的问题。
8. 负载均衡（Load Balancing）：- 动态地调整任务分配，以平衡各个节点的负载，避免某些节点过载而其他节点空闲的情况。
分布式计算的关键优势在于它能够利用分布式资源来提高计算效率和处理能力，同时也能够提高系统的可靠性和容错性。
分布式计算原理
分布式计算原理分布式计算是一种利用多台计算机协同工作来完成单个任务的计算方式。
它可以将一个大型任务分解成许多小的子任务，然后分配给不同的计算机进行处理，最终将各个计算结果合并在一起，从而完成整个任务。
分布式计算的原理是基于计算机网络和并行计算技术，它可以提高计算效率，提升系统的可靠性和可用性。
首先，分布式计算的原理之一是任务分解和分配。
在分布式计算系统中，一个大型任务会被分解成若干个小的子任务，然后这些子任务会被分配给不同的计算节点进行处理。
这样可以充分利用各个计算节点的计算资源，提高整个系统的计算效率。
其次，分布式计算的原理还包括通信和协调。
在分布式计算系统中，各个计算节点之间需要进行通信和协调，以确保它们能够有效地协同工作。
这就需要设计合适的通信协议和协调机制，以确保各个计算节点之间能够互相通信，协同完成任务。
另外，分布式计算的原理还包括容错和恢复。
在分布式计算系统中，由于涉及多台计算机，可能会出现计算节点故障或通信故障的情况。
因此，需要设计相应的容错和恢复机制，以确保系统能够在出现故障时自动进行恢复，保证系统的可靠性和可用性。
此外，分布式计算的原理还包括数据共享和一致性。
在分布式计算系统中，不同的计算节点可能需要共享数据，因此需要设计合适的数据共享机制，以确保各个计算节点之间能够共享数据，并且保持数据的一致性。
总的来说，分布式计算的原理是基于任务分解和分配、通信和协调、容错和恢复、数据共享和一致性等技术，通过这些技术来实现多台计算机的协同工作，提高计算效率，提升系统的可靠性和可用性。
分布式计算已经广泛应用于各种领域，如云计算、大数据分析、人工智能等，成为了当今计算领域的重要技术之一。
分布式计算简单易懂实例
分布式计算简单易懂实例分布式计算是一种将计算任务分布到多个计算机节点上执行的技术，通过协同工作完成复杂计算任务。
下面以一个简单的实例来介绍分布式计算的基本原理和过程。
实例：计算斐波那契数列假设我们需要计算斐波那契数列的前20个数，传统的计算方法是采用递归或循环的方式在单机上进行计算。
然而，随着计算任务的规模不断扩大，单机计算的能力可能无法满足需求。
此时，我们可以采用分布式计算的方法来解决问题。
1. 任务划分将计算斐波那契数列的任务划分为多个子任务，每个子任务负责计算斐波那契数列中的一个数。
在这个实例中，我们需要计算斐波那契数列的前20个数，因此可以将任务划分为20个子任务，每个子任务计算一个数。
2. 节点选择选择多个计算机节点来执行分布式计算任务。
这些节点可以是一台计算机的多核处理器，也可以是多台计算机。
在这个实例中，我们假设有4个计算机节点，分别为节点1、节点2、节点3和节点4。
3. 任务分配将子任务分配给各个计算机节点。
在这个实例中，我们可以将前10个子任务分配给节点1，接下来的10个子任务分配给节点2，再接下来的10个子任务分配给节点3和节点4。
4. 计算和结果收集各个节点分别执行分配给自己的子任务，计算出斐波那契数列中的对应数值。
计算完成后，将结果发送给一个结果收集节点。
在这个实例中，我们假设节点1、节点2、节点3和节点4将结果发送给节点5，节点5负责收集结果。
5. 结果合并结果收集节点将收到的结果进行合并，得到完整的斐波那契数列。
在这个实例中，节点5接收到节点1、节点2、节点3和节点4发送的结果后，将它们合并成完整的斐波那契数列。
通过以上步骤，我们采用了分布式计算的方法成功计算出斐波那契数列的前20个数。
这种方法将复杂的计算任务分布到多个节点上执行，提高了计算效率，满足了大规模计算任务的需求。
分布式计算的优势：1. 计算效率高：分布式计算将计算任务分布到多个节点上执行，充分利用了计算机的计算资源，提高了计算效率。
云计算技术——分布式计算 ppt课件
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一致性
一致性指“All nodes see the same data at the same time”，即更新操作成功并返 回客户端完成后，所有节点在同一时间的数据完全一致。对于一致性，可以分 为从客户端和服务端两个不同的视角来看。
从客户端来看，一致性主要指多并发访问时更新过的数据如何获取的问题。 从服务端来看，则是如何将更新复制分布到整个系统，以保证数据的最终一 致性问题。
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可用性
可用性是指“Reads and writes always succeed”，即服务一直可用，而且是 在正常的响应时间内。对于一个可用性的分布式系统，每一个非故障的节点 必须对每一个请求作出响应。也就是该系统使用的任何算法必须最终终止。
当同时要求分区容错性时，这是一个很强的定义：即使是严重的网络错误， 每个请求也必须终止。好的可用性主要是指系统能够很好地为用户服务，不 出现用户操作失败或者访问超时等用户体验不好的情况。通常情况下可用性 和分布式数据冗余、负载均衡等有着很大的关联。
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2.2.4 最终一致性
下面以上面的场景来描述下不同程度的一致性。 强一致性（即时一致性）：假如A先写入了一个值到存储系统，存储系统保证后续A、 B、C的读取操作都将返回最新值。 弱一致性：假如A先写入了一个值到存储系统，存储系统不能保证后续A、B、C的读 取操作能读取到最新值。此种情况下有一个“时间窗口”的概念，它特指从A写入值， 到后续操作A、B、C读取到最新值这一段时间。“时间窗口”类似时空穿梭门，不过 穿梭门是可以穿越到过去的，而一致性窗口只能穿越到未来，方法很简单，就是“等 会儿”。 最终一致性：是弱一致性的一种特例。假如A首先“写”了一个值到存储系统，存储 系统保证如果在A、B、C后续读取之前没有其他写操作更新同样的值的话，最终所有 的读取操作都会读取到A写入的最新值。此种情况下，如果没有失败发生的话，“不 一致性窗口”的大小依赖于以下的几个因素：交互延迟，系统的负载，以及复制技术 中复本的个数。最终一致性方面最出名的系统可以说是DNS系统，当更新一个域名的 IP以后，根据配置策略以及缓存控制策略的不同，最终所有的客户都会看到最新的值。
计算机的基本算法
计算机的基本算法计算机的基本算法是指在计算机科学中用于解决问题或执行任务的一系列定义良好的指令或规则。
它是计算机科学的基础，对于计算机的功能和性能起着重要的支撑作用。
本文将会介绍几种常见的基本算法，包括搜索算法、排序算法和图算法。
一、搜索算法搜索算法是用于寻找特定目标的过程，通过有限的步骤逐个检查元素，直到找到所需的目标或确定目标不存在。
以下是两种常见的搜索算法：1.1 顺序搜索顺序搜索，也称为线性搜索，是一种直观且简单的搜索算法。
它从列表的起始位置开始，逐个对比每个元素，直到找到目标元素或全部元素都被检查完毕。
顺序搜索的时间复杂度为O(n)，其中n为列表的长度。
1.2 二分搜索二分搜索是一种用于有序列表的高效搜索算法。
它将目标元素与列表的中间元素进行比较，如果相等，则返回该元素的索引；如果目标元素大于中间元素，则在列表的后半部分进行二分搜索；反之，在列表的前半部分进行二分搜索。
通过将搜索范围缩小一半，二分搜索的时间复杂度为O(log n)，其中n为列表的长度。
二、排序算法排序算法是一种将列表或数组中的元素按照特定顺序重新排列的算法。
以下是两种常见的排序算法：2.1 冒泡排序冒泡排序是一种简单但效率较低的排序算法。
它从列表的起始位置开始，依次比较相邻的两个元素，如果它们的顺序不正确，则交换它们的位置。
通过多次遍历列表并重复比较交换操作，最终将最大（或最小）的元素移动到列表的末尾。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)。
2.2 快速排序快速排序是一种高效的排序算法，利用分治的思想将列表一分为二，并递归地对子列表进行排序。
它选择一个基准元素，将其他元素分为小于基准元素和大于基准元素的两部分，然后对这两部分分别进行快速排序，最终将它们合并成一个有序的列表。
快速排序的平均时间复杂度为O(nlog n)，最坏情况下为O(n^2)。
三、图算法图算法是解决图相关问题的一类算法，其中图是由节点和边组成的数据结构。
以下是两种常见的图算法：3.1 深度优先搜索深度优先搜索是一种用于遍历或搜索图的算法。
分布式计算
三选二
可用性 AP
通常注重系统性能和扩展性， 而非强一致性，如NoSQL系统中 的Dynamo,Cassandra,SimpleDB
分区容忍性
每个客户端总 是能读和写
当集群中的某些结点无法 联系时仍能正常提供服务
提 纲
分布式计算概念 分布式系统介绍 分布式计算基础技术
进程间通信
Process 1 data Process 2
分布式计算的优缺点
优点 超大规模 虚拟化 高可靠性 通用性 高可伸缩性 按需服务 极其廉价 容错性 弱点 多点故障
一台或多台计算机的 故障，或一条或多条 网络链路的故障，都 会导致分布式系统出 现问题
安全性
分布式系统为非授权 用相关计算形式
Web browser
事件同步
IPC中的一个主要难点是进行IPC的各相关进程是独立执行的，各进程不 知道对方进程的情况。协议涉及的双方必须按特定顺序发起IPC操作，否则可 能通信失败。 因此，参与通信的两个进程需要同步他们的操作，由一方发送数据，另
一方则需要等待所有数据发送完成时，开始接收数据。
著名分布式计算项目介绍
2016/3/6 Distributed Computing,Chap 1 16
分布式系统特征
可靠性：指一个分布式系统在它的某一个或多个硬件的软件组件造成故
障时，仍能提供服务的能力。
可扩展性：指一个系统为了支持持续增长的任务数量可以不断扩展的能
力。
可用性：指一个系统尽可能地限制系统因故障而暂停的能力。
异步send和同步receive
Process 2 Process 1
blocking receive starts
并行与分布式计算基础知识
并行与分布式计算基础知识在现代计算机科学领域，处理海量数据和高并发任务的需求日益增长。
为了提高计算效率和性能，人们开始研究并开发并行与分布式计算技术。
本文将介绍并行与分布式计算的基础知识以及其在实际应用中的重要性。
一、并行计算并行计算是指同时使用多个处理器或计算机来执行一个计算任务，以提高计算速度和处理能力的一种计算模式。
通常，任务会被划分为多个子任务，并且这些子任务可以同时被多个处理器或计算机进行计算，最后将各个子任务的结果进行汇总得到最终的结果。
1. 并行计算的特点并行计算有以下几个特点：(1) 加速计算速度：并行计算可以同时处理多个子任务，从而提高计算速度，尤其适用于大规模数据处理和复杂计算任务。
(2) 分解任务：并行计算将一个大任务分解为多个小任务，这些小任务可以同时进行，提高了计算的效率。
(3) 数据共享：并行计算中，不同的任务可以通过共享数据来进行交互和通信，以实现结果的汇总和协调。
2. 并行计算的应用并行计算广泛应用于各个领域，特别是大数据处理、科学计算、图像处理等方面。
(1) 大数据处理：并行计算可以充分利用多个处理器或计算机的计算能力，提高大规模数据的处理速度和效率。
(2) 科学计算：科学计算通常需要进行大规模的数值计算和模拟实验，通过并行计算可以显著减少计算时间。
(3) 图像处理：图像处理通常需要对大量的像素数据进行处理和分析，通过并行计算可以加速图像处理的速度。
二、分布式计算分布式计算是指将一个计算任务分布到多个计算机或节点上进行处理的一种计算模式。
每个节点负责处理部分数据和计算任务，最后将结果进行汇总得到最终的计算结果。
1. 分布式计算的特点分布式计算有以下几个特点：(1) 资源共享：分布式计算中，多个计算机或节点可以共享计算资源和存储资源。
(2) 任务划分：计算任务会被划分为多个子任务，并分发给各个节点进行计算和处理。
(3) 容错性：由于分布式计算中存在多个节点，因此即使某个节点发生故障，其他节点仍然可以正常工作，提高了系统的容错性和可靠性。
分布式光伏可接入容量测算 算法 公式 详解
分布式光伏可接入容量测算算法详解随着社会对清洁能源的需求不断增加，光伏发电作为一种可再生清洁能源，受到越来越多的关注和推广。
在光伏发电领域，分布式光伏可接入容量的测算是非常重要的一项工作，它可以有效地评估光伏发电系统和电网之间的接入容量，为光伏发电系统的建设和运行提供重要参考依据。
为了准确地计算分布式光伏可接入容量，我们需要借助一些专门的算法和公式。
本文将详细介绍分布式光伏可接入容量测算的算法和公式。
一、分布式光伏可接入容量测算算法1.1 架构设计分布式光伏可接入容量测算算法的设计通常包括以下几个方面：（1）数据采集和预处理：通过数据采集装置获取光伏电站的实时发电量、光照强度、温度等数据，并进行预处理和清洗。
（2）参数计算：根据光伏电站的实际情况和环境数据，计算出各项参数，包括光伏组件的温度系数、光伏板的倾斜角、光照强度系数等。
（3）系统建模和仿真：建立光伏发电系统的数学模型，进行系统仿真，得到系统的输出功率曲线。
（4）接入容量评估：根据光伏发电系统的输出功率曲线和电网的负荷特性，评估其可接入容量。
1.2 算法流程在具体实施分布式光伏可接入容量测算算法时，通常按照以下流程进行：（1）数据采集和预处理：首先对光伏电站的实时数据进行采集和预处理，包括数据清洗、异常值处理等。
（2）参数计算：根据光伏电站的具体情况和环境数据，计算出所需的各项参数，如光伏组件的温度系数、光伏板的倾斜角等。
（3）系统建模和仿真：建立光伏发电系统的数学模型，进行系统仿真，得到系统的输出功率曲线，以及根据电网的负荷特性进行仿真。
（4）接入容量评估：根据光伏发电系统的输出功率曲线和电网负荷特性，评估其可接入容量，包括容量曲线的绘制和容量分析等。
二、分布式光伏可接入容量测算公式2.1 光伏发电量计算公式光伏发电量的计算是分布式光伏可接入容量测算的重要基础。
一般来说，光伏发电系统的发电量与光照强度、温度、组件类型等因素有关，其计算公式如下：\[E = A \times G \times H \times PR\]其中，E：光伏发电量，单位为千瓦时（kWh）；A：光伏组件的装机容量，单位为千瓦（kW）；G：光照强度，单位为千瓦时/平方米（kWh/m²）；H：光照时间，单位为小时（h）；PR：光伏组件的性能比，取值范围为0~1。
分布式dqn算法-定义说明解析
分布式dqn算法-概述说明以及解释1.引言引言1.1 概述分布式DQN（分布式深度Q 网络）算法是一种利用分布式学习技术进行强化学习的方法。
在传统的DQN算法中，所有的参数更新都是在单一的Agent上进行的，导致训练效率低下。
而分布式DQN算法通过将学习任务分散到多个Agent 上进行，并行化计算，大大提高了算法的效率和性能。
本文将详细介绍分布式DQN算法的原理、应用场景以及未来发展方向。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将概述本文的主题和目的，以及对文章结构进行简要介绍。
正文部分将深入介绍分布式学习算法概述、分布式DQN算法原理和分布式DQN算法应用场景三个主要内容。
结论部分将总结分布式DQN算法的优势，并展望其未来发展方向，最终得出结论。
通过本文的阐述，读者将对分布式DQN算法有一个全面的了解，并对其在实际应用中的意义有所认识。
1.3 目的本文的目的是介绍分布式DQN算法的相关知识和应用场景。
首先，我们将对分布式学习算法进行概述，以便读者更好地理解分布式DQN算法的原理和特点。
其次，我们将深入探讨分布式DQN算法的原理，包括其工作机制和实现方式。
最后，我们将介绍分布式DQN算法在实际应用中的场景和优势，以及展望其未来发展的趋势。
通过本文的阐述，读者将对分布式DQN算法有一个全面的了解，并能够更好地应用于实际场景中。
2.正文2.1 分布式学习算法概述分布式学习算法概述分布式学习算法是指在多个计算节点上进行数据处理和模型训练的一种算法。
与传统的集中式学习算法相比，分布式学习算法具有并行处理能力，可以更加高效地处理大规模数据和复杂模型。
在分布式学习算法中，不同的节点可以同时进行数据处理和模型训练，然后将结果进行集成，从而加快训练速度和提高模型性能。
分布式学习算法广泛应用于大数据处理、深度学习、强化学习等领域。
在大数据处理中，分布式学习算法可以帮助加快数据处理速度，提高数据处理效率。
分布式文件系统设计与实现实验报告
分布式文件系统设计与实现实验报告引言:分布式文件系统是指将存储在不同物理位置的文件以一种透明、统一的方式组织起来，使用户能够像访问本地文件一样方便地对其进行存取。
本实验旨在设计和实现一个分布式文件系统，通过研究其原理和算法，探索其在分布式计算环境下的性能和可扩展性。
设计与实现:1. 架构设计1.1 主从架构1.2 对等架构1.3 混合架构2. 文件分配算法2.1 随机分配算法2.2 基于哈希的分配算法2.3 基于一致性哈希的分配算法3. 数据一致性管理3.1 副本机制3.2 一致性协议4. 容错与恢复4.1 容错机制4.2 数据恢复算法5. 性能优化5.1 负载均衡策略5.2 数据缓存技术实验过程与结果:在实验中，我们选取了对等架构作为设计的基础。
首先，我们搭建了一个由多台计算机组成的分布式系统，并在其上安装了相应的操作系统和软件环境。
然后，我们根据设计与实现的要求，编写了相应的代码，并进行了测试和优化。
实验结果表明，我们设计与实现的分布式文件系统具有较好的性能和可扩展性。
通过合理的文件分配算法和一致性管理策略，我们实现了文件的快速存取和数据的一致性维护。
同时，通过容错与恢复机制，我们提高了系统的可靠性和稳定性。
此外，我们还采用了负载均衡和数据缓存等技术，有效地优化了系统的性能。
结论:本实验的设计与实现进一步深化了对分布式文件系统的理解，并验证了相关算法和策略的可行性和有效性。
通过实验过程中遇到的问题和得到的经验，我们对分布式系统的设计与实现有了更深入的认识。
未来，我们将进一步改进和扩展分布式文件系统的功能，以适应更复杂的分布式计算环境。
参考文献:[1] Tanenbaum, A. S., & Van Steen, M. (2002). Distributed systems: principles and paradigms. Pearson Education.[2] Ghemawat, S., Gobioff, H., & Leung, S. T. (2003). The Google file system. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 37(5), 29-43.[3] DeCandia, G., Hastorun, D., Jampani, M., Kakulapati, G., Lakshman,A., Pilchin, A., ... & Vosshall, P. (2007). Dynamo: Amazon’s highly available key-value store. ACM SIGOPS Operating Systems Review, 41(6), 205-220.。
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在算法每次执行的某些配置中，断言P为真
满足全部所要求的安全性条件的序列，称为一个 执行。 如果某次执性满足全部所要求的活跃性条件，则 称该执行是合法的(admissible)。
异步执行
异步模型中，如果某次执行满足以下条件，称该执行是 合法的：
每条发送的消息都被提交 每个进程都有无限的计算事件数
非确定性
故障
分布式算法具有更高的不确定性和行为独立性！！
5
不确定性和行为独立性
处理器数目未知 网络拓扑结构未知 不同位置上的独立输入 几个程序立即运行，在不同的时间开始，以不同的 速度运行 处理器的不确定性 不确定的消息传递次数 不确定的消息顺序 处理器和通信故障
洪泛算法的复杂度
定义终止状态为color = green的状态. 消息复杂度: 消息在每条边双向传递,故 共需2m个消息，其中m 为 边的个数 时间复杂度: 网络直径个时间单位
同步消息传递系统
在同步系统中，如果一个执行有无限“轮 (round)”，则称它是合法的执行 什么是“轮”? 执行按论划分，每一轮中:
round 1 events
round 2 events
p0
p2
p1
CPSC 668
34
Set 1: Introduction
同步洪泛算法的复杂度
时间复杂度为diameter 消息复杂度为2m 与异步算法相同. 只是特例，并不是所有算法都相同…
伪代码约定
在形式模型中，一个算法将根据状态转换 来描述。但实际上很少这样做，因为这样做 难于理解。 实际描述算法有两种方法：
幸运的是，并不是每个算法都要面对所有这些不确定性！！
6
分布式计算的特点
行为很难理解：多处理器并行执行，算法 存在多种不同表现。 准确预测算法的行为是不可能的。 否定结论、下界和不可能性结论增加 复杂度分析：通信开销（消息数），故障 单元和非故障单元的数量
7
研究分布式算法的方法
从各种分布式情况中提取基本问题，给出 形式化的数学模型 设计解决问题的分布式算法。 算法正确性证明
课程网站
分布协同计算基础
第二章:
分布式算法(1)
张锡哲 副教授 计算机应用技术研究所 东北大学信息科学与工程学院
主要内容
1.分布式算法概述 2. 形式化模型 3.消息传递系统基本算法
生成树上广播和敛播 生成树的构造
①叙述性：对于简单问题
②伪码形式：对于复杂问题
36
伪代码约定
异步算法：对每个处理器，用中断驱动来描述异步算法。 在形式模型中，每个计算事件 1 次处理所有输入缓冲区中的 msgs。而在算法中，一般须描述每个msg是如何逐个处理的 一个计算事件中的局部计算的描述类似于顺序算法的伪代码 描述
同步算法：逐轮描述
所有terminatedi初始为假
生成树上的广播
根节点将消息M发送给他所有的子节点 当一个进程从他的父节点接收到消息M
将消息M 发送给它的子节点
终止
生成树上的广播
Initially (M) is in transit from pr to all its children in the spanning tree. Code for pr: 1: upon receiving no message: 2: terminate
例子 : 洪泛算法
将洪泛算法描述为状态机交互的集合. 进程的局部状态包括变量color={red，green} 初始: p0: color = green, 所有outbufs包含M others: color = red, 所有的outbufs 为空 转移函数: If M 在inbuf中并且 color = red, 那么 令color= green ,将M 发送至所有的outbufs
4.因果关系和时间 5.选举算法 6.容错一致性
1. 分布式算法概述
分布式计算的困难
异步
不能精确的知道事件发生的绝对时间，甚至相对时间
每个计算实体只知道它自己所获得的信息，只是全局 情况的一个局部视图。 由于系统各组件执行速度的差异,执行通常具有不确定 性 各计算实体可能独立发生故障
有限的局部知识
执行段是如下格式的序列：
C0 , 1 , C1 , 2 , C2 , 3 ,
其中每个Ck是一个配置，每个 k 是一个事件 执行是一个执行段 C0 , 1 , C1 , 2 , C2 , 3 , ,其中C0是初始配置。 调度σ是执行中的事件序列，即 1, 2 , 3 , . 如果局部程序是确定的，执行由初始配置C0和调度σ唯一 确定，表示为exec(C0, σ)
各处理器可以发送消息给每个邻居，消息被提 交； 每个处理器基于刚刚接收到的消息进行计算。
时间复杂度是在算法所有合法的执行中最 大的终止前轮数。
同步模型的例子
洪泛算法在同步系统中的执行 第一轮:
将M从p0提交到 p1 将M从p0提交到 p2 p0 does nothing p1 color=green，将M发送到 p0 and p2 p2 color=green，将M发送到 p0 and p1
15
提交事件
将消息m从进程pi提交到pj 将消息从发送者的outbufs移到接受者的 inbufs中; 消息将在下一次处理时可用
p1 m3 m2 m1 p2
p1
m3 m2
m1
p2
计算事 (局部变量+ 到来 消息) 将转移函数应用到进程的当前可存取状态， 处理所有的到来消息 以新的可存取状态结束，将inbufs清空，将新 消息放入outbufs中
不确定性
以上的执行不是洪泛算法在网络拓扑上的 唯一合法执行 合法执行有很多，依赖于消息提交的顺序 例如, p0 的消息可能在p1 消息前到达p2
终止性
为了模拟进程不发生故障，定义合法的执行的计 算事件是无限的 这样算法终止性如何表示？ 每个进程的状态集包括一个终止状态子集，并且 每个进程的转移函数将终止状态仅映射成终止状 态。 当所有进程处于终止状态并且没有消息在传送， 称算法已终止。
复杂性度量
集中考虑最坏情况 消息复杂度:算法所有合法的执行中最大的 发送消息总数。 时间复杂度: 任意合法执行中终止所需的最 大时间。 异步系统的时间复杂度如何衡量?
异步系统的时间复杂度
计时（timed）执行是指执行中每个事件关联一个 非负的实数，即事件发生的时间。 消息的延迟（delay ) ，是指在发送消息的计算事 件和处理消息的计算事件之间流逝的时间。 时间复杂度:所有计时的、合法的执行中，当各消 息延迟最多为1 时，在终止前的最大时间 这一度量仍然允许事件的任意交替，可以看做是 考虑了算法的任意执行，且进行了标准化，使最 长的消息延迟变成一个单位的时间。
例子: 洪泛算法(续)
p0 M M p2 M p0 M M p2 p1 M p1 M M M M p2 M p0 M p1 p0
deliver event at p1 from p2
computation event by p1
M
M
deliver event at p0 from p1
p2
p1
etc. to deliver rest of msgs
证明不可能性结果和下限，给出问题如何才能 可解的限制以及其求解代价。
算法复杂度分析。
8
2. 形式化模型
消息传递系统模型
消息传递系统模型由一组位于有向网络图节点位置 的计算元素组成。 表示为G(V,E),其中节点集V={p0, p1, …, pn-1 …}代表 进程的集合，边集E代表间的信道的集合。 每个进程pi用整数1~r标记与之相连的信道，其中r是 pi的度。 算法由各进程上的局部程序所组成。
异步执行
执行必须满足以下两个条件：
如果 k = del(i,j,m)，那么m必定是ck-1中outbufi[l] 的一 个元素，其中l是信道{pi, pj}中pi的标号。从ck-1到ck 的唯一改变是：在ck 中，m已从outbufi[l]中移走并加 入到inbufj[h] 中，其中h是信道{pi,pj }中pj的标号。 如果 k =comp(i)，那么从ck-1到ck的的唯一改变是：pi 依照其转移函数来改变状态，转移函数对ck-1 中pi 的 可存取状态进行操作，并将所确定的消息集合加入 到ck 的outbufi变量中，这些消息在这一事件上称为被 发送的。
计算事件
a b c d e
旧局部状态
新局部状态
执行
执行是随事件而改变的配置序列,其形式是:
配置, 事件,配置, 事件,配置, …
初始配置中: 每个进程都处于初始状态,所有的 inbufs都为空 对于每个连续配置(config, event, config), 新旧配 置不变，除非发生以下事件:
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事件
系统中发生的事情用事件模拟，考虑两种 事件：
计算事件(Computational event)，表示为comp(i)
表示进程pi的处理步骤，将pi的转移函数应用到它当前 的可存取状态