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面向大数据的可扩展正则采样并行排序算法

大数据 2024年

作者：王莹陈志广卢宇彤中山大学计算机学院

排序算法是计算机科学领域的一个基础算法，是大量应用的算法核心。在大数据时代，随着数据量的极速增长，并行排序算法受到广泛关注。现有的并行排序算法普遍存在通信开销过大、负载不均衡等问题，导致算法难以扩展到很大规模。针对以... 详细信息

排序算法是计算机科学领域的一个基础算法，是大量应用的算法核心。在大数据时代，随着数据量的极速增长，并行排序算法受到广泛关注。现有的并行排序算法普遍存在通信开销过大、负载不均衡等问题，导致算法难以扩展到很大规模。针对以上问题，提出一种大规模可扩展的正则采样并行排序（scalable parallel sorting by regular sampling，ScaPSRS）算法，摒弃传统正则采样并行排序（parallel sorting by regular sampling，PSRS）算法中由一个进程负责采样的做法，转而让所有进程参与正则采样，选出p－1个分隔元素，将整个数据集划分成p个不相交的子集，然后实施并行排序，避免了单一进程的采样瓶颈。此外，ScaPSRS采用一种新的迭代更新策略选择p－1个分隔元素，保证所划分的p个子集尽可能大小相同，从而确保p个进程对各自的子集进行本地排序时的负载均衡。在天河二号超级计算机上进行的大量实验表明，ScaPSRS算法能够成功地扩展到32 000个内核，性能比PSRS算法和HOFMANN等人提出的分区算法分别提升了3.7倍和11.7倍。

关键词：并行排序正则采样负载均衡大数据

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用于分组和集函数计算的并行排序方法

小型微型计算机系统 1997年第1期18卷 59-64页

作者：金树东冯玉才王元珍华中理工大学计算机科学与工程系

本文考虑在并行数据库系统中基于归并排序的分组操作和集函数计算。为消除结点间数据分布倾斜对并行排序效果的影响，采用静态或动态数据平衡方法。通过实验模拟，比较了采用不平衡方法。

关键词：并行数据库并行排序集函数分组操作

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划分点定位并行排序算法

计算机研究与发展 2002年第5期39卷 631-637页

作者：颜启华潘久辉华南师范大学计算机科学系广州510631

提出并分析了划分点定位并行排序 ( parallel sorting by divide- point locating)算法 .在算法中 ,输入数据被平均划分并分配给所有处理机 ,因而每个处理机具有相同的工作负载 .给出了网络分布计算环境下 PSDL算法的实验结果 ,并与 PSR... 详细信息

提出并分析了划分点定位并行排序 ( parallel sorting by divide- point locating)算法 .在算法中 ,输入数据被平均划分并分配给所有处理机 ,因而每个处理机具有相同的工作负载 .给出了网络分布计算环境下 PSDL算法的实验结果 ,并与 PSRS算法进行了对比 .理论分析和实验结果表明 ,PSDL算法是一种高效率。

关键词：并行排序划分点划分点定位算法并行排序算法计算机

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修正枢轴选取的并行排序

青岛大学学报（自然科学版） 1998年第2期11卷 25-28页

作者：谷艺谷元青岛大学计算机系山东工业大学计算机系

本文利用修正枢轴选取，给出一种适合所有基本排序算法的并行化方法，对均匀数据模型排序具有理想的并行加速及效率．

关键词：枢轴多处理器并行排序程序设计排序

一种适用于多处理机系统的并行排序方法DCPM

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计算机工程与应用 1989年第6期25卷 66-69页

作者：黄干平武汉大学

本文给出一种适用于多处理器系统的并行排序方法——PCPM(Divide Conquer Parallel Merge)。证明了该方法的正确性;算出了它的时间复杂度为0(n^(1/2) log n^(1/2) log√n);最后,简单地说明了本方法的特点。

关键词：多处理机系统并行排序

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布尔表达式的化简与并行排序网络验证

计算机工程与设计 2009年第14期30卷 3322-3325页

作者：王德才徐建国吴哲辉罗永亮王传民山东科技大学信息与工程学院山东青岛266510 山东省蒙阴县地方税务局信息管理科山东临沂276200

为设计出能够验证并行排序网络正确性的有效工具,根据[0,1]原理和布尔函数的特点和性质,提出一种布尔表达式的化简算法,并根据此算法设计出验证工具。对[0,1]原理和布尔函数的特点和性质进行了讨论,指出有利于化简操作的性质。设计出的... 详细信息

为设计出能够验证并行排序网络正确性的有效工具,根据[0,1]原理和布尔函数的特点和性质,提出一种布尔表达式的化简算法,并根据此算法设计出验证工具。对[0,1]原理和布尔函数的特点和性质进行了讨论,指出有利于化简操作的性质。设计出的工具能够根据并行排序网络的参数显示网络图形、自动生成布尔表达式并实现化简验证,工具的输出有利于对排序网络的分析,也可以用于辅助排序网络的设计和优化。实验结果表明了该工具的有效性。

关键词：比较器网络原理布尔对称函数并行排序验证

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具有可变时间的并行排序问题

云南大学学报（自然科学版） 2004年第B7期26卷 12-15页

作者：雷晓强云南大学数学系云南昆明650091

设有p台处理机要加工n项任务,当每项任务t在时刻i和处理机j上被开始执行时,都有一个不可间断的加工时间l(t,i,j)∈{k1,k2},我们的目标是要找一个可行方案σ,使得总的完工时间最短.该问题是NP-完备的.本文给出该问题的一个近似算法.

关键词：可变时间并行排序近似算法完工时间加工时间序列时间复杂度

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一种基于主题的并行排序学习方法研究

一种基于主题的并行排序学习方法研究

作者：曹鑫瑞哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在信息检索领域排序学习方法是目前主流的排序技术,目前,排序学习方法的研究以文档独立性假设为前提,重点关注如何精准预测单个文档与查询之间的相关性得分,忽略了对文档之间的关系进行考虑,这样就导致了排序结果中冗余信息的产生。此外... 详细信息

在信息检索领域排序学习方法是目前主流的排序技术,目前,排序学习方法的研究以文档独立性假设为前提,重点关注如何精准预测单个文档与查询之间的相关性得分,忽略了对文档之间的关系进行考虑,这样就导致了排序结果中冗余信息的产生。此外,现有的排序学习方法对于所有类型的查询都用一个统一的排序模型来处理,忽视了查询的差异性,不能够有针对性的对查询进行处理,这样就降低了排序结果的准确率。本文首先论述考虑查询之间的差异性的必要性。然后在此基础上,研究如何在训练排序模型的过程,打破文档独立性假设,对文档间的关系进行建模,具体的研究内容包括:在离线阶段,本文提出在训练排序模型过程中同时将文档间的关系和查询的差异性进行考虑。首先提出将查询表示为查询特征向量的形式,采用聚类的方法,根据查询之间的相似性对查询集合进行划分,形成了不同的训练子集,针对每一个训练子集分别构建排序模型。在体现查询差异的子排序模型的训练过程中,将文档间的关系进行考虑,使得模型的创建更具有针对性和适应性,提出了关系排序学习模型。这样,最终对于一个文档的打分取决于其自身内容与查询的相关性,以及其与之前的所有已经排序好的文档之间的关系。基于以上考虑,定义了相应的排序函数和损失函数。针对在线阶段如何对新到来的查询进行处理,本文提出一种并行排序框架,首先提出一种排序模型选择方法,该方法通过选择k个最善于处理目标查询的排序模型,使用该k个排序模型对待处理查询的相关文档进行打分,使用该方法能够针对不同类型的查询选择出更加适合的候选排序模型对其进行处理,进而能够将不同的排序模型划分到不同的节点并行的对查询进行处理。之后利用一种基于权重的打分函数产对候选排序模型产生的结果列表进行融合形成最终的排序结果列表。在标注数据集LETOR上的实验结果表明,本文提出的针对现有排序学习方法的改进不仅可以有效地提高排序结果的准确率而且能够一定程度上解决检索结果多样化的问题。

关键词：排序学习查询差异文档关系模型选择并行排序

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齐一并行排序算法

计算机学报 1988年第12期 732-740页

作者：曹新谱长沙工学院计算机研究所

本文给出的算法,是一个适合并行处理的排序方法.它有控制规则简单,整体对称,层次结构清晰,满足递归特征等许多优点.它对n个元素排序时并行深度为1/2logn（logn+1）,并行宽度为n/2.该算法可直接应用于并行计算,用VLSI线路设计并行排序网... 详细信息

本文给出的算法,是一个适合并行处理的排序方法.它有控制规则简单,整体对称,层次结构清晰,满足递归特征等许多优点.它对n个元素排序时并行深度为1/2logn（logn+1）,并行宽度为n/2.该算法可直接应用于并行计算,用VLSI线路设计并行排序网络等方面.

关键词：并行排序 VLSI 并行处理数据处理算法调用语句