[en] ADAPTIVE RELAXED SYNCHRONIZATION THROUGH THE USE OF SUPERVISED LEARNING METHODS

• Main Author: ANDRE LUIS CAVALCANTI BUENO
• Other Authors: NOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZ
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2018
• Subjects: [pt] COMPUTACAO PARALELA; [en] PARALLEL COMPUTING; [pt] COMPUTACAO DE ALTO DESEMPENHO; [en] HIGH PERFORMANCE COMPUTING; [pt] RELAXAMENTO DE SINCRONIZACAO; [en] RELAXED SYNCHRONIZATION; [pt] COMPUTACAO APROXIMADA; [en] APPROXIMATE COMPUTING; [pt] METODOS DE APRENDIZAGEM SUPERVISIONADA; [en] SUPERVISED LEARNING METHODS
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=34602@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=34602@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.34602

[pt] Sistemas de computação paralelos vêm se tornando pervasivos, sendo usados para interagir com o mundo físico e processar uma grande quantidade de dados de várias fontes. É essencial, portanto, a melhora contínua do desempenho computacional para acompanhar o ritmo crescente da quantidade de informações que precisam ser processadas. Algumas dessas aplicações admitem uma menor qualidade no resultado final em troca do aumento do desempenho de execução. Este trabalho tem por objetivo avaliar a viabilidade de usar métodos de aprendizagem supervisionada para garantir que a técnica de Sincronização Relaxada, utilizada para o aumento do desempenho de execução, forneça resultados dentro de limites aceitáveis de erro. Para isso, criamos uma metodologia que utiliza alguns dados de entrada para montar casos de testes que, ao serem executados, irão fornecer valores representativos de entrada para o treinamento de métodos de aprendizagem supervisionada. Dessa forma, quando o usuário utilizar a sua aplicação (no mesmo ambiente de treinamento) com uma nova entrada, o algoritmo de classificação treinado irá sugerir o fator de relaxamento de sincronização mais adequado à tripla aplicação/entrada/ambiente de execução. Utilizamos essa metodologia em algumas aplicações paralelas bem conhecidas e mostramos que, aliando a Sincronização Relaxada a métodos de aprendizagem supervisionada, foi possível manter a taxa de erro máximo acordada. Além disso, avaliamos o ganho de desempenho obtido com essa técnica para alguns cenários em cada aplicação. === [en] Parallel computing systems have become pervasive, being used to interact with the physical world and process a large amount of data from various sources. It is essential, therefore, the continuous improvement of computational performance to keep up with the increasing rate of the amount of information that needs to be processed. Some of these applications admit lower quality in the final result in exchange for increased execution performance. This work aims to evaluate the feasibility of using supervised learning methods to ensure that the Relaxed Synchronization technique, used to increase execution performance, provides results within acceptable limits of error. To do so, we have created a methodology that uses some input data to assemble test cases that, when executed, will provide input values for the training of supervised learning methods. This way, when the user uses his/her application (in the same training environment) with a new input, the trained classification algorithm will suggest the relax synchronization factor that is best suited to the triple application/input/execution environment. We used this methodology insome well-known parallel applications and showed that, by combining Relaxed Synchronization with supervised learning methods, it was possible to maintain the maximum established error rate. In addition, we evaluated the performance gain obtained with this technique for a number of scenarios in each application.