Jak obliczyć współczynnik procentowy?
Jestem nowy mpi
i próbuję napisać mini C
program, który oblicza procentowy stosunek liczb wprowadzanych przez użytkownika.
Stosunek procentowy jest obliczany za pomocą tego wyrażenia
`δi = ((xi – xmin ) / (xmax – xmin )) * 100`.
Liczby, które wprowadza użytkownik, są przechowywane w tablicy o ustalonym rozmiarze data[100]
i są rozproszone we wszystkich procesach (ten program ma działać tylko z czterema procesami). Problem, z którym się zmagam, polega na tym, że podział nie działa, mimo że wszystkie procesy mają dane. Na przykład, jeśli użytkownik wprowadza liczby, {1, 2, 3, 4}
oczekiwany stosunek procentowy zgodnie z wyrażeniem matematycznym jest, {0, 33.3, 66.6, 100}
ale zamiast tego otrzymuję {0,0,100,100}
. Oto, co mam.
#include <stdio.h>
#include "mpi.h"
int main(int argc, char** argv){
int my_rank;
int total_processes;
int root = 0;
int data[100];
int loc_data[100];
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &total_processes);
int input_size = 0;
if (my_rank == 0){
printf("Input how many numbers: ");
scanf("%d", &input_size);
printf("Input the elements of the array: ");
for(int i=0; i<input_size; i++){
scanf("%d", &data[i]);
}
}
MPI_Bcast(&input_size, 1, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
int loc_num = input_size/total_processes;
MPI_Scatter(&data, loc_num, MPI_INT, loc_data, loc_num, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
int global_max = 0;
int global_min = 0;
MPI_Reduce(&loc_data, &global_max, 1, MPI_INT, MPI_MAX, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Reduce(&loc_data, &global_min, 1, MPI_INT, MPI_MIN, root, MPI_COMM_WORLD);
float loc_delta[100];
int x = 0;
int y = 0;
float p = 0;
for(int j = 0; j< loc_num; j++){
x = loc_data[j] - global_min;
y = global_max - global_min;
}
MPI_Bcast(&y, 1, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
for(int j = 0; j< loc_num ; j++){
p = (x / y) * 100;
printf("p= %f \n", p);
loc_delta[j] = p;
}
float final_delta[100];
MPI_Gather(&loc_delta, 1, MPI_FLOAT, final_delta, 1, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
if(my_rank == 0){
printf("max number: %d\n", global_max);
printf("min number: %d\n", global_min);
for(int i = 0; i<input_size; i++)
printf("delta[%d]: %.2f | ", i+1, final_delta[i]);
}
printf("\n");
MPI_Finalize();
return 0;
}
Odpowiedzi
Istnieje kilka problemów z Twoim kodem.
Pierwszy:
int global_max = 0;
int global_min = 0;
MPI_Reduce(&loc_data, &global_max, 1, MPI_INT, MPI_MAX, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Reduce(&loc_data, &global_min, 1, MPI_INT, MPI_MIN, root, MPI_COMM_WORLD);
Niestety,
MPI nie pobiera minimum wszystkich elementów tablicy, musisz to zrobić ręcznie. ( źródło )
Dlatego należy najpierw obliczyć tablicę min
i w max
ramach każdego procesu, a następnie można zmniejszyć te min
i max
wyniki między innymi procesami. Ponieważ wszystkie procesy powinny mieć min
i max
tej tablicy, zamiast MPI_Reduce należy użyć MPI_Allreduce . Twój kod wyglądałby następująco:
int local_max = loc_data[0];
int local_min = loc_data[0];
for(int i = 1; i < loc_num; i++){
local_max = (local_max > loc_data[i]) ? local_max : loc_data[i];
local_min = (local_min < loc_data[i]) ? local_min : loc_data[i];
}
int global_max = local_max;
int global_min = local_min;
MPI_Allreduce(&local_max, &global_max, 1, MPI_INT, MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Allreduce(&local_min, &global_min, 1, MPI_INT, MPI_MIN, MPI_COMM_WORLD);
Chyba że zakładasz loc_num=1
, czego nie powinieneś, ten kod
for(int j = 0; j< loc_num; j++){
x = loc_data[j] - global_min;
y = global_max - global_min;
}
zastępuje te same x
i y
. Ponadto nie powinieneś dzwonić MPI_Bcast(&y, 1, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
, chcesz, aby wszystkie procesy w pierwszej kolejności obliczały równolegle swoją pracę w oparciu o formułę:
δi = ((xi – xmin ) / (xmax – xmin )) * 100.
i dopiero wtedy odeślij swoją pracę z powrotem do procesu głównego . Dlatego każdy proces powinien zastosować tę formułę do swoich indeksów wejściowych, zapisać wyniki w tablicy i przesłać je z powrotem do procesu głównego . Tak jak to:
float loc_delta[100];
float y = global_max - global_min;
for(int j = 0; j< loc_num; j++){
loc_delta[j] = (((float) (loc_data[j] - global_min) / y) * 100.0);
}
float final_delta[100];
MPI_Gather(&loc_delta, loc_num, MPI_FLOAT, final_delta, loc_num, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
Zauważ, że rzucam (((float) (loc_data[j] - global_min) / y) * 100.0);
do unoszenia się . W przeciwnym razie C
zwróci int
reprezentację wyniku.