अत्यधिक समान्तर

समानांतर कंप्यूटिंग में अत्यधिक समानांतर (en embarrassingly parallel) कार्यभार वह समस्या होती है, जिसे कई स्वतंत्र समानांतर कार्यों में विभाजित करने के लिए बहुत कम या लगभग कोई प्रयास नहीं करना पड़ता।हेर्लिही मौरिस शावित निर The Art of Multiprocessor Programming, Revised Reprint 2012 Elsevier 9780123977953 14 revised https://books.google.com/books?id=vfvPrSz7R7QC&q=embarrasingly 28 फरवरी 2016 Some computational problems are “embarrassingly parallel”: they can easily be divided into components that can be executed concurrently. ऐसा इसलिए संभव होता है क्योंकि इन कार्यों के बीच संचार या परस्पर निर्भरता नगण्य होती है, अर्थात एक कार्य के निष्पादन का दूसरे पर कोई विशेष प्रभाव नहीं पड़ता। परिणामस्वरूप, प्रत्येक उप-कार्य को अलग-अलग प्रोसेसर या प्रणाली पर स्वतंत्र रूप से चलाया जा सकता है।अनुभाग 1.4.4:http://www.mcs.anl.gov/~itf/dbpp/text/node10.html Designing and Building Parallel Programs फोस्टर, इयान एडिसन-वेस्ली https://web.archive.org/web/20110301095228/http://www.mcs.anl.gov/~itf/dbpp/text/node10.html 2011-03-01 1995 dead 9780201575941 यह प्रकार वितरित कंप्यूटिंग की उन समस्याओं से भिन्न होता है, जिनमें विभिन्न कार्यों के बीच निरंतर संचार, विशेषकर मध्यवर्ती परिणामों के आदान-प्रदान की आवश्यकता होती है। अत्यधिक समानांतर कार्यों को साधारण सर्वर फ़ार्म पर भी आसानी से निष्पादित किया जा सकता है, जहाँ सुपरकंप्यूटर क्लस्टर जैसी विशेष अवसंरचना की आवश्यकता नहीं होती। यही कारण है कि ये कार्य ओपन इन्फ्रास्ट्रक्चर फॉर नेटवर्क कंप्यूटिंग (बीओआईएनसी) जैसे बड़े इंटरनेट-आधारित स्वयंसेवी कंप्यूटिंग प्लेटफार्मों के लिए अत्यंत उपयुक्त माने जाते हैं और समानांतर गति में कमी की समस्या से भी अपेक्षाकृत कम प्रभावित होते हैं। इसके विपरीत, कुछ समस्याएँ स्वाभाविक रूप से धारावाहिक होती हैं, जिन्हें समानांतर रूप में विभाजित करना संभव नहीं होता। अत्यधिक समानांतर समस्या का एक प्रमुख उदाहरण 3D वीडियो रेंडरिंग है, जिसे ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (GPU) द्वारा निष्पादित किया जाता है। इसमें प्रत्येक फ्रेम (फॉरवर्ड विधि) या प्रत्येक पिक्सेल (रे ट्रेसिंग विधि) को स्वतंत्र रूप से संसाधित किया जा सकता है, क्योंकि इनके बीच कोई परस्पर निर्भरता नहीं होती।एलन चालमर्स एरिक रेनहार्ड टिम डेविस Practical Parallel Rendering https://books.google.com/books?id=loxhtzzG1FYC&q=%22embarrassingly+parallel%22 21 मार्च 2011 सीआरसी प्रेस 978-1-4398-6380-0 इसी प्रकार, पासवर्ड क्रैकिंग के कुछ रूप भी अत्यधिक समानांतर कार्यों में आते हैं, जहाँ संभावित पासवर्ड संयोजनों को विभिन्न सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट सीपीयू कोर या क्लस्टर नोड्स पर स्वतंत्र रूप से जाँचा जा सकता है। उदाहरण अत्यधिक समानांतर कार्यभार को समझने के लिए कुछ व्यावहारिक उदाहरण अत्यंत उपयोगी हैं। एक सरल उदाहरण स्थिर डेटा प्रदान करना है, जहाँ कई प्रोसेसिंग इकाइयों द्वारा समान डेटा सेट तैयार करना बहुत ही कम प्रयास का कार्य होता है। इसी प्रकार, प्रसिद्ध “हेलो वर्ल्ड” समस्या को भी बिना किसी विशेष प्रोग्रामिंग जटिलता या गणनात्मक लागत के आसानी से समानांतर रूप में हल किया जा सकता है, क्योंकि इसमें कार्यों के बीच किसी प्रकार की निर्भरता नहीं होती। कुछ ऐसे उदाहरण जिनमें समस्याएं बेहद मिलती-जुलती हैं, इस प्रकार हैं: मोंटे कार्लो विधिएरिकोस जॉन कोंटोगियोर्गेस Handbook of Parallel Computing and Statistics https://books.google.com/books?id=BnNnKPkFH2kC&q=%22embarrassingly+parallel%22 21 दिसंबर 2005 सीआरसी प्रेस 978-1-4200-2868-3 शामिल है, जिसमें यादृच्छिक नमूनों के आधार पर गणनाएँ की जाती हैं और प्रत्येक नमूना स्वतंत्र रूप से संसाधित किया जा सकता है। वितरित रिलेशनल डेटाबेस क्वेरी, जो [वितरित सेट प्रोसेसिंग का उपयोग करती है, भी इसी श्रेणी में आती है, क्योंकि डेटा के विभिन्न हिस्सों को अलग-अलग संसाधनों पर समानांतर रूप से प्रोसेस किया जा सकता है। संख्यात्मक एकीकरणयुएफ़ान डेंग Applied Parallel Computing https://books.google.com/books?id=YS9wvVeWrXgC&q=%22embarrassingly+parallel%22 2013 वर्ल्ड साइंटिफिक 978-981-4307-60-4 में भी कई बार गणनाएँ स्वतंत्र खंडों में विभाजित की जा सकती हैं, जिससे यह अत्यधिक समानांतर बन जाता है। इसी प्रकार, असंबंधित फाइलों का थोक प्रसंस्करण—जैसे फोटो गैलरी का आकार बदलना या प्रारूप परिवर्तन—एक उत्कृष्ट उदाहरण है, क्योंकि प्रत्येक फाइल को स्वतंत्र रूप से संसाधित किया जा सकता है। मैन्डेलब्रॉट सेट, पर्लिन शोर और अन्य समान छवियों के निर्माण में भी प्रत्येक बिंदु की गणना स्वतंत्र होती है। कंप्यूटर ग्राफिक्स और एनीमेशन में, प्रत्येक फ्रेम या पिक्सेल को अलग-अलग रेंडर किया जा सकता है, जिससे यह कार्य भी अत्यधिक समानांतर हो जाता है। क्रिप्टोग्राफी में ब्रूट-फोर्स खोज के कुछ रूप,https://tools.ietf.org/html/rfc7914#page-2 The scrypt Password-Based Key Derivation Function , साइमन जोसेफसन कॉलिन पर्सीवल अगस्त 2016 tools.ietf.org 10.17487/RFC7914 2016-12-12 जैसे संभावित कुंजियों की जाँच, स्वतंत्र रूप से किए जा सकते हैं। वास्तविक दुनिया में इसके उदाहरण डिस्ट्रीब्यूटेड.नेट और क्रिप्टोकरेंसी में उपयोग होने वाले प्रूफ-ऑफ-वर्क सिस्टम हैं। बायोइन्फॉर्मेटिक्स में ब्लास्ट (BLAST) खोज,मैथोग डी.आर. Parallel BLAST on split databases. बायोइन्फॉर्मेटिक्स 22 सितंबर 2003 19 14 1865–6 10.1093/bioinformatics/btg250 14512366 free विशेषकर विभाजित डेटाबेस के साथ, भी इसी श्रेणी में आती है। बड़े पैमाने की चेहरे की पहचान प्रणालियाँ, जहाँ हजारों चेहरों की तुलना बड़े डेटाबेस से की जाती है, भी समानांतर रूप से कार्य करती हैं।How we made our face recognizer 25 times faster (डेवलपर ब्लॉग पोस्ट) कंप्यूटर सिमुलेशन में कई स्वतंत्र परिदृश्यों की तुलना, आनुवंशिक एल्गोरिदम,शिगेयोशी त्सुत्सुई पियरे कोलेट Massively Parallel Evolutionary Computation on GPGPUs https://books.google.com/books?id=Hv68BAAAQBAJ&q=%22embarrassingly+parallel%22 5 दिसंबर 2013 स्प्रिंगर साइंस एंड बिजनेस मीडिया 978-3-642-37959-8 संख्यात्मक मौसम पूर्वानुमान की समूह गणनाएँ, तथा कण भौतिकी में घटना अनुकरण और पुनर्निर्माण जैसे कार्य भी अत्यधिक समानांतर होते हैं। एल्गोरिदमिक स्तर पर मार्चिंग स्क्वेयर्स, द्विघातीय छलनी और संख्या क्षेत्र छलनी के कुछ चरण, तथा रैंडम फॉरेस्ट मशीन लर्निंग तकनीक में ट्री ग्रोथ का चरण भी इसी श्रेणी में आते हैं। डिस्क्रीट फुरिअर रूपान्तर, जीपीयू पर चलने वाले कन्वोलुशनल न्यूरल नेटवर्क, तथा बाधा प्रोग्रामिंग में समानांतर खोजयूसुफ हमादी लखदर सैस Handbook of Parallel Constraint Reasoning https://books.google.com/books?id=w5JUDwAAQBAJ&q=%22embarrassingly+parallel%22 5 अप्रैल 2018 स्प्रिंगर 978-3-319-63516-3 जैसे उन्नत संगणनात्मक कार्य भी अत्यधिक समानांतरता का उत्कृष्ट उदाहरण प्रस्तुत करते हैं, जहाँ प्रत्येक गणना या उप-कार्य को स्वतंत्र रूप से निष्पादित किया जा सकता है। कार्यान्वयन आर (प्रोग्रामन भाषा) में “सिंपल नेटवर्क ऑफ़ वर्कस्टेशन्स” (SNOW) पैकेज अत्यधिक समानांतर गणनाओं को निष्पादित करने के लिए एक प्रभावी और सरल तंत्र प्रदान करता है।Simple Network of Workstations (SNOW) package यह पैकेज वर्कस्टेशनों के समूह या बीओवुल्फ क्लस्टर का उपयोग करके कार्यों को कई स्वतंत्र भागों में विभाजित करता है और उन्हें समानांतर रूप से निष्पादित करता है, जिससे समय और संसाधनों की बचत होती है। SNOW विशेष रूप से उन समस्याओं के लिए उपयुक्त है, जहाँ कार्यों के बीच संचार की आवश्यकता न्यूनतम होती है। इसी प्रकार, आर में “फ्यूचर” और “पैरेलल” जैसे अन्य पैकेज भी उपलब्ध हैं, जो समानांतर प्रसंस्करण को सरल और अधिक लचीला बनाते हैं। ये पैकेज विभिन्न बैकएंड (जैसे मल्टी-कोर प्रोसेसिंग या क्लस्टर आधारित निष्पादन) का समर्थन करते हैं और उपयोगकर्ताओं को जटिल समानांतर संरचनाओं को आसानी से लागू करने की सुविधा प्रदान करते हैं। इन्हें भी देखें युगपत अभिकलन सन्दर्भ 29em बाहरी कड़ियाँ Embarrassingly Parallel Computations, बीओवुल्फ-शैली का कंप्यूट क्लस्टर तैयार करना "Star-P: High Productivity Parallel Computing" श्रेणी:समांतर अभिकलन