基于GPU的社会化网络关系计算研究

Ｎ ＩＩ ＧＧＵ模型 。 Ｐ 通 常利用 ｃ ｃｅ ＶＤＡ的 ＰＰ ＣＵ ａｈ 来减 少存 取主 内存 的次
数 。 显卡端 多半没有 ｃｃｅ（ 而 ａｈ 或很 小），因此 ， 合 ＣＤ 适 ＵＡ处理 的
问题是 可 以大量 并行化 的 问题 ，才能有效 隐藏 内存存 取的 ｌｔｎｙ 设 备端 （Ｅ ＩＥ 。主机 端是指 在 ＣＵ上 执行 的部分 ， 设备 端则 ａｅｃ ＤＶ Ｃ ） Ｐ 而
有 利用 ＧＵ来帮 助进行一些 计算工 作的想法 ，即 ＧＧＵ ＣＤ Ｐ ＰＰ 。 ＵＡ即是 （ ）ＣＤ ～ ＵＡ架 构与底 层 的映射 关系 本文 所论 述 的基于 Ｇ Ｕ的运 算建 立在 ＣＤ Ｐ ＵＡ编 程模 型基础 之 上 。在 ＣＤ Ｕ Ａ架构 下 ，一个 程序分 为两 个 部分 ：主机 端 （ＯＴ ＨＳ ）和
即在网络整体资料搜集齐全并 以某种数据矩阵的形式加 以保存
后 ，对 这些 数据 矩 阵进源自文库 诸如 合 并 、转 置 、加法 、乘法 及 对称 化
多处理 器 ）一Ｓ （ Ｐ 流处 理器 ）
相应地 Ｃ Ｄ Ｕ Ａ中线 程组层 次 为 ：Ｇ ｉ （ ｒ ｄ 网格 ）￣Ｂ ｏｋ （ 程 ｌｃ 线
块 ）￣Ｔｒ ａ （ ｈ ｅｄ 线程 ） 。
法：１利用 ＳＡ软件所提供的数据输入功能，按照所获得的原始 ． Ｎ 用 价值 。由于 ＳＡ 含大量 的计算 ，这些 问题 都需要计 算机软件 的 数 据 ，将具 体数 值直接 输 入进 关系 矩阵 中 。２ 从其 他软 件 的数据 Ｎ包 ． 帮助 。然 而一般计 算机都 以 Ｃ Ｕ 为处理器对 数据进行 串行计算 ， Ｐ作 文件 直接 导入 ＳＡ软件 ，形 成关系 矩 阵。将 数据矩 阵 导入 Ｓ Ａ软 Ｎ Ｎ
摘
４０ ７ ３ ０２）
要 ：随着网络不断地社会化、普及化，网络社区的规模也越来越大，这给社会化 网络关系的计算带来了巨大的计
算量。这些计算包括个人关系及计算与生成、全局关系计算与生成以及关系的挖掘等。虽然这些工作的计算量很大，但却
适合 并行 处理 。 于此 ， 基 本文 通过详 细分 析 Ｇ Ｕ 的 高性 能运算及 其在 Ｃ Ａ编程 模 型上 的具体 实现 ， Ｐ ＵＤ 讨论利 用基 于 Ｃ Ａ ＵＤ 硬件 架 构的 Ｇ Ｕ 来进行社 区用 户关 系的并行 计算 。 Ｐ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｉ ｅｎ ｔ ｒ ｅｎ ｏ ｓａ ｔ ｏ ｉ ｌ ｅ ｎ ｏ ｕ ａ， ｈ ｃ ｌ ｆ ｈ ｎ ｉｅ ｃ ｍｍｕ ｉ ｅ ｏ ｎ ｒ ｎ ｓｒ ｃ ： ｔ ｔ ｅｗｏ ｋ ｂ ｉｇ ｃ ｎ ｔ ｎｌ ｓ ｃａｉ ｄ ａ ｄｐ ｐ ｌｒ ｅ ｓａ ｅｏ ｅｏ ｌ ｏ Ｗ ｈｈ ｙ ｚ Ｔ ｔ ｎ ｎｔ ｉ ｂ ｃ ｍｉ ｇｍｏ ｅａ ｄ ｙｓ ｍｏ ｅ ｓｒ ｎ ， ｉｈ ｌａ ｓ ｔ ａｇ ｍｏ ｎ ｆｃ ｍｐ ｔｔ ｎ ｔ ｅ ｃ ｌｕ ａｉｎ ｏ ｏ ｉｌｎ ｔ ｒ ｓｒｌｔ ｎ ｈｐ ．ｈ ｓ ａｃ ｌｔ ｎ ｒ ｔｏ ｇｗｈ ｃ ｅ ｄ ｏ ａｌｒ ｅ ａ ｕ ｔｏ ｏ ｕａｉ ｏ ｔ ａｃ ｌｔ ｆｓ ｃａ ｅｗｏ ｋ ｅａｉ ｓ ｉ ｓ ｅ ｅ ｃ ｌｕ ａｉ ｓ ｏ ｈ ｏ ｏ Ｔ ｏ ｉ ｃｕ ｅ ｐ ｒ ｏ ａ ｅａｉ ｎ ｈｐ ｃ ｌｕ ａｉｎ ａ ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｇｏ ａ ｒ ｌｔ ｎ ｃ ｌｕ ａｉｎ ａ ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｍｉ ｉｇ ｏ ｈ ｎ ｌｄ ｅｓ ｎ ｌ ｒ ｌ ｏ ｓ ｉ ａｃ ｌｔ ｎ ｅ ｅ ａｉ ，ｌｂ ｌ ｅａｉ ｓ ａｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ｅ ａｉ ｎ ｈ ｎ ｎ ｆ ｔ ｅ ｔ ｏ ｏ ｏ ｔ ｏ ｒ ｌｔ ｎ ｈｐ ｅｃＡｌ ｏ ｇ ｈ ｍｏ ｎ ｆ ａｃ ｌｔ ｎ ｏ ｅ ｗｏ ｋ ｉ ｖ ｒ ｒ ｅｉ ｉ ｕ ｔ ｌ ｏ ａａｌ ｌ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇＢ ｓ ｄ ｏ ｉ，ｙ ｅ ａｉ ｓ ｉ ， ． ｔ ｕ ｈ ｔ ｅａ ｕ ｔ ｌｕ ａｉ ｆｔ ｒ ｅｙ ｌ ｇ ， ｓ ｉ ｂ ｅ ｆ ｒ ｒ ｌ ｏ ｅ ｓ ． ａ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｔ ｈ ｏ ｃ ｏ ｈ ｓ ａ ｔｓ ａ ｐ ｅｐ ｎ ｈ ｂ
Ｗ ａ ｇＹａ ｉ ， ｏ ｇ Ｘｕ ｙ ａ ， ａ ｇ Ｙｉｇ ｎ ｑｎＫ ｎ ｅ ｕ ｎＷ ｎ ｎ
（ｏ ｕｅ ｃ ｏ ｌ ｆ ｈ ｎＵ ｉ ｒｉ， ｈ ｎ ４ ０ ７ ，ｈ ａ Ｃ ｍｐ ｔｒ ｈ ｏ ｏ ａ ｎ ｅｓ ｙ Ｓ Ｗｕ ｖ ｔ Ｗｕ ａ ３ ０ ２Ｃ ｉ ） ｎ
问题，并有效利用 ＧＵ上大量的执行单元。用户关系的计算具有每 是 在 ＧＵ上执 行 的部分 。 备端 的程序 又称 为 内核 函数 （ｅｎ １ 。 Ｐ Ｐ 设 ｋ ｒｅ ） 次只涉及到一对用户且用户对之间不会产生干扰的特点， 如果利用 具有强大并行计算能力的 ＧＵ则可以在很大程度上提高计算效率。 Ｐ 二、社会化网络关系计算定义
关键词：社会化网络关系；Ｃ Ｄ Ｕ Ａ；Ｇ Ｕ；并行计算 Ｐ 中图分类号 ：Ｔ ３１ １ Ｐ９ ． ４ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１０－ ５９（ ０１ ５ ０５ － ２ ０７ ９９ ２ １ ）１— ０３ ０
Ｃｏ ｍｐ ｔ ｇＲｅ ｓ ａ ｃ ｆ ｕ ｉ ａ ｅ ｒ ｈｏ ｎ Ｓ ｃａ ｉａ ｉ ｎ Ｎｅ ｗｏ ｋ ｎ ｌ ｔ ｎ ｈ ｐ ｏ Ｕ ｏ ｉ ｌ ｔ ｔ ｒ ｉ ｇ Ｒｅａ ｉ ｓ ｉ ｎ ＧＰ ｚ ｏ ｏ
ａａ ｓ ｉｇｔｅｈｇ ｅ ｏｍａｃ ｏ ｕｉ ｆ Ｐ ｎ ｏｃｅ ｅｌａｏ ｎＣ ＤＡｐｏｒｍ ｎ ｄｌ ￣ ｉｙ ｅｐｐｒ ｎｌ ｉｎ ｉ ｐｒ ｒ ｎ ｅｃｍｐｔ ｇｏ Ｕ ａｄｃｎｒｔ ｒａｚｔｎｏ Ｕ ｒｇａ ｍｉ ｍｏｅ ｄ ａ ｌｔ ａｅ ｙｓ ｈ ｈ ｆ ｎ Ｇ ｅ ｉ ｉ ｇ ｌ， ｈ
处理等各种计算来完成数据的处理，从而获取更多、更有效的数
据矩 阵 ，达 到社会 化 网络关 系量 化 的过程 。在 得到 这些 量化 了 的
其抽 象 结构 图如下 所示 ：
一
、
引言
关 系数 据后 ， 可 以对 数据 做进 一步 分析 ， 而揭 示关 系的 结构 ， 就 从
目前 ，社会 网络分 析 （Ｎ ） 已经成为 一种 比较 普遍 的研究社 解 释一 定 的社会现 象 。 ＳＡ 会过 程和 问题 的研究 方法 。 网络社 区中用 户交流 的信 息 以及 用户身 整 体 网络 资料 的搜 集 一般通 过线 人法 、 名法 、 提 职位 生 成法 、 后 所隐藏 的个 人资料 、兴趣 爱好、行 为特 征等构 成了社 区中丰富 的 档 案 、观察 和 实验法等 来 进行 ，此 过程 中得 到的数 据都 用矩 阵 的 信 息和知识 。通过对 这些 内容 进行分析 和数据挖 掘，对 知识的发现 形 式来 存储 、展 示和描 述 。将数 据导 入 ＳＡ软件 一般通 过 两种 方 Ｎ 和 领域 内信 息 的共享 以及 对用 户 身份 的精确 定位 都有 着重 要 的应
社会化 网络指 的是 社会行 动者 及他 们之 间关 系 的集合 。也 可 进 行数 据加 载时 ，ＣＵ先通过 存储 器 Ａ Ｉ在 显存上 开辟 空 间，然 Ｐ Ｐ
后利用 ＣＤ Ｐ Ｕ ＡＡ Ｉ将要计算的数据从内存拷 贝到显存，再启动
ｋ ｒｅ 进行 运算 后 ，再将 结果 从显 卡 内存 中复 制到 主 内存 中 。 ｅｎ ｌ Ｎ Ｉ Ｉ 将 使用 Ｇ Ｕ 用计 算 的模 型进 行 了抽象 ，将 图形硬 件 ＶＤ Ａ Ｐ通
ｄ ｓｕｓｅ ｔ ｕｓ ｏｆ ｉｃ ｓ ｓ ｈｅ ｅ ＧＰ Ｕ ｂ ｓ ｄ ｎ ｈ ｈ ｄ ｒ ｅ ｒｈｉ ｃｕ ｅ ｆ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ａ ｗａ ａ ｃ ｔ ｔｒ ｏ ＣＵＤＡ ｔ ｔ ｅ ｒａｌｌ ｏ ｕｔｎ ｏｆ ｈｅ ｏ ｍ ｕ ｉｙ ｒ ｅ ｏ ｈ ｐａ ｌｅ ｃ ｍｐ ｉ ｇ ｔ ｃ ｍ ｎｔ ｃ ｔｍ ｅ ｓｒ ｌｔ ｎｓ ｉ ． ｕｓｏ ｒ’ｅａｉ ｈｐｓ ｏ Ｋｅ ｗ ｏ ｄ ： ｏ ｉｌｎ ｔ ｏ ｋ ｎ ； ｙ ｒ ｓ Ｓ ｃ ａ ｅ ｗ ｒ ｉ ｇ ＣＵＤＡ ； ＧＰＵ； ｒ ｌｅ ｏ ｅ ｓｎｇ Ｐａａｌ ｓ ｐｒ ｃ ｓｉ
以说，一个社会网络是有很多个点 （ 社会行动者）和点之间的连 中运 算单 元组织 层 次结构 抽象 为线 程组 层次 结构 ： ＧＵ中运 算单 元 的组织 层次 为： Ｐ 线程 处理器 群 ） ｓ 流 Ｐ ＴＣ（ 一 Ｍ（ 线 （ 代表 行 动者之 间的关系 ）组成 的集合 。社 会化 网络 关系计 算
计 算机 光盘 软件 与应用
２ １ 年第 １ ０１ ５期
Ｃ ｍ ｕ ｅ ＯＳ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｌｃ ｔ ｏ ｓ ｏｐ ｔｒＣ ｏ ｔａ ｅａ ｄＡ ｐ ｉ ａ ｉｎ 工程 技术
基于 Ｇ Ｕ的社会化网络关系计算研究 Ｐ
王亚芹 ，孔 雪元 ，王 滢
（ 武汉大学计算机 学院，武汉
在 计算速度 上没有 很大突破 。 现代 的 Ｇ Ｕ已经 具有高度 的可程序化 件 后 ， 是 利用 ＳＡ软 件 自带 的计 算功 能对 数据 进行计 算分 析 了。 Ｐ 就 Ｎ 能力 ，且具有 相当高 的内存带 宽 ，以及 大量 的执行单元 ，因此 开始 三 、基于 Ｇ Ｕ的运算 实现 Ｐ