Concurrent Gaussian Elimination

Projekt wykorzystuje teorię śladów do współbieżnego rozwiązania układu równań metodą Eliminacji Gaussa.

Opis zawartości repozytorium

Projekt został napisany w języku Python. Opis wykorzystanych modułów znajduje się w pliku environment.yml.

1. input - folder zawierający przykładowe dane wejściowe
2. output - folder zawierający przykładowe dane wyjściowe:
   1. gauss_output.txt - zawiera rozwiązanie układu równań
   2. traces_theory_output.txt - zawiera wyznaczony alfabet w sensie teorii śladów, relację zależności, słowo oraz klasy Foaty
   3. diekert_graph.png - wyrenderowany graf Diekerta dla zadanego układu równań
3. sprawdzarka - folder zawierający pliki sprawdzarki
4. sprawozdanie - folder zawierający sprawozdanie z zadania w formacie pdf
5. environment.yml - folder zawierający zależności potrzebne do uruchomienia projektu
6. checker.py - moduł wykorzystujący sprawdzarkę do oceny poprawności kodu (Patrz: sekcja Uruchomienie checkera)
7. main.py - główny moduł, wywołuje funkcje wyznaczające obiekty matematyczne związane z teorią śladów oraz wyznacza rozwiązanie układu równań
8. scheduler.py - moduł odpowiedzialny za współbieżne wyznaczenie macierzy trójkątnej górnej przy wykorzystaniu rdzeni CUDA i wyznaczenie rozwiązania układu równań
9. traces_theory.py - moduł odpowiedzialny za wyznaczenie obiektów matematycznych związanych z teorią śladów
10. tools.py - funkcje pomocnicze do wyznaczania obiektów matematycznych związanych z teorią śladów
11. utility.py - funkcje pomocnicze realizujące zapis / odczyt do plików

Uruchommienie projektu

Do uruchomienia projektu wymagana jest zainstalowana Anadonda (przetestowane na wersji 23.9.0). Oraz karta graficzna firmy Nvidia posiadająca rdzenie CUDA. Kompatybilne karty można znaleźć tutaj: https://developer.nvidia.com/cuda-gpus.

W celu zainstalowania wymaganych zależności należy w terminalu kolejno wpisać:

cd "Concurrent Gauss Elimination"
conda env create -f environment.yml
conda activate Concurrent-Gauss-Elimination
python main.py input/example_input.txt output

Domyślnie graf Diekerta nie jest rysowany dla macierzy o rozmiarach większych od 10 bo jest on nieczytelny, zachowanie to można zmienić ustawiając flagę force_graph na true w funkcji traces_run w pliku main.py.

Funkcje traces_run i scheduler_run w pliku main.py działają niezależnie od siebie, pierwsza jest odpowiedzialna za wyznaczenie obiektów matematycznych związanych z teorią śladów, a druga za rozwiązanie układu równań (oczywiście wyznaczając wcześniej klasy Foaty).

Uruchomienie checkera

W celu skorzystania ze sprawdzarki wymagana jest instalacja Javy (przetesowane na wersji 21.0.2). Checker automatycznie kompiluje i uruchamia sprawdzarkę korzystając z poleceń 'javac' i 'java'.

W folderze sprawdzarka znajduje się plik checker.py, a w nim funkcja check przyjmująca liczbę naturalną jako argument. Uruchamia ona załączoną do treści zadania sprawdzarkę dla danego rozmiaru macierzy.