基于Matlab的并行计算

Matlab并行算法实例
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在串行及并行两种模式下用同一算法实现算Pi，对比不同模式下所花时间。 计算Pi的算法如下： 根据下面的积分公式
令函数f(x)=4/(1+X2),则有
作f(x)图像，利用切割求面积的方法，最后得：
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基于Matlab的并行计算（仝辉）
目录
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1
Matlab并行计算简介
2
Matlab并行平台搭建
3
Matlab并行算法实例
Matlab并行计算简介
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并行计算（Parallel Computing）是指同时使用多种计算资源解决计 算问题的过程。为了执行并行计算，计算资源应包括一台配有多处理 器（并行处理）的计算机、一个与网络相连的计算机专有编号，或者 两者结合使用。并行计算的主要目的是快速解决大型且复杂的计算问 题。 Matlab并行计算是指针对不同的计算平台（单机或集群），运用不同 的计算工具箱：
Matlab并行算法实例
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par_pi.m
clear;clc; display('没有使用并行工具箱') n=2; %把任务分为两份，n在实验中可更改 tic for i=1:n normal_pi(n,i); end toc %串行所用时间 jm=findResource('scheduler','type','jobmanager','name','zhu','lookupURL','tornador'); job1=createJob(jm); set(job1, 'FileDependencies', {'normal_pi.m'}) display('使用了并行工具箱计算') tic for j=1:n createTask(job1,@normal_pi,1,{n,j}); end submit(job1); waitForState(job1,'finished'); toc %并行所用时间 result=getAllOutputArguments(job1) sum(cell2mat(result)) %查看计算得到的Pi
Matlab并行平台搭建
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3.平台连接测试
方法一： 在cmd中执行nodestatus命令，可以查看节点状态（默认为本机的状态）。 配合使用参数 –remotehost node1（节点的机主名）可以查看各个节点的工作状 态。 如果在worker中显示的状态为connected，则表示连接完成。 方法二： 使用matlab自带的Admincenter来测试连接状态。 在worker机子上运行cmd执行Admincenter将会弹出Admincenter对话框（08、 09版本的界面不相同）。 根据提示要求查找jobmanager然后进行连接测试。
算法包含两个.m文件：normal_pi.m 及 par_pi.m normal_pi.m function [pi_result] = normal_pi(num,number) N= 90000; % number of trials format long; w=1.0/N; for i=number:num:N local(i)=(i-0.5)*w; temp(i)=4.0/(1+local(i)*local(i)); end pi_result = sum(temp)/N; end
1.安装启动MDCE
1) 用管理员权限启动cmd.exe(XP系统直接运行，Win7系统下右键点击选择管理员 权限)； 2) 修改当前目录：cd %MATLABROOT%/toolbox/distcomp/bin（Matlab安装目 录的下级目录）； 3) 输入命令 mdce install； 4) 输入命令行mdce start, 启动Matalb Distributed Computing Server 5) 查看MDCE是否启动：打开运行（快捷键WIN+R），输入services.msc，
6) 运行addMatlabToWindowsFirewall.bat, 配置防火墙,开放MDCE服务 （注：有时尽管如此，机群中节点仍无法连接，此时只有关闭防火墙）。
Matlab并行平台搭建
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2.创建角色
1）运行cmd。 2）命令行下输入： startjobmanager –name myjobmanager 关闭jobmanager ： stopjobmanager –name myjobmanager 3） 创建worker进程 在命令行下输入： startworker –jobmanagerhost node1 –jobmanager myjobmanager –name worker1 –remotehost node2 node1:本地计算机名字 myjobmanager：jobmanager的名字 worker1:worker进程的名字 node2:远程计算机的名字 注意： ①可开启多个不同名字的worker进程； ②若在本地上创建worker则不需后面的-remotehost node2 关闭worker 进程： stopworker –name worker1 –remotehost node1
用于单机多核(最多4核)环境的并行计算工具箱(Parallel Computing Toolbox)
在集群环境中实现并行计算的分布式计算服务器(MATLAB Distributed Computing Server)来实现并行计算。
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Matlab并行算法实例
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在本测试中使用了两台计算机（均为联想Y460）来进行连接测试并行算法效率。 两台计算机的配置如下： 计算机1：处理器——Intel(R) Core (TM) i3 CPU M350 @ 2.27GHz 2.27GHz 安装内存（RAM）——2.00G （1.86G可用） 计算机2：处理器——Intel(R) Core (TM) i3 CPU M370 @ 2.40GHz 2.40GHz 安装内存（RAM）——2.00G （1.86G可用） 因为两台计算机的配置有所不同，所以在测试过程中分别以计算机1、计算机2作 为主机，另一台为子机。 主机 计算机1 计算机2 串行计算时间(s) 并行计算时间(s) 加速比 30.091555 23.529882 18.571519 18.038922 1.62 1.30 加速效率 81.01% 65.22%
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