2

Столкнулся с такой задачей: нужно умножить две матрицы размером 100х100, при этом используя метод синхронизации потоков - СЕМАФОР. Не до конца понял как нужно работать с семафором. Смог переделать свой код для умножения матриц. Но вопрос остается открытый: как к этому добавить многопоточность.

import numpy as np

a = np.arange(0, 10000).reshape(100, 100)
b = np.arange(10000, 20000).reshape(100, 100)
print(np.dot(a, b))

Прошу, подскажите, как можно реализовать такое?

12
  • 3
    Это учебное задание на освоение многопоточности и семафоров? Если да, то есть смысл. А если это реальная потребность в быстром умножении матриц, то это тупиковый путь. 7 ноя 2021 в 20:03
  • Alexander Petrov под тупиковым путём имел ввиду, что можно использовать готовое решение из библиотеки Numpy, если вам не обязательно самому реализовывать умножение.
    – SdxSdySdz
    8 ноя 2021 в 5:20
  • 2
    Есть ли требование на количество потоков? Так-то семафор в питоне: docs.python.org/3/library/threading.html#semaphore-objects Но в этой задаче есть пара минусов: GIL и семафор. Из-за GIL выигрыша от использования потоков не будет (и по идеи, благодаря нему и семафор не нужно будет использовать), разве что вместо потоков в отдельные процессы помещать выполнение...
    – gil9red
    8 ноя 2021 в 9:23
  • 2
    А так, создаете еще матрицу такого же размера, создаете сколько нужно потоков, например, 2 потока: 1) перебирает от начала до середины матриц 2) перебирает от середины до конца матрицы. Единственное, непонятно куда тут воткнуть семафор, ибо он тут, по-мне, нафиг не нужен. Хотя единственное что остается - в коде, что у новой матрицы делает присваивание значением из умножения
    – gil9red
    8 ноя 2021 в 9:23
  • 1
    @arnold, для начала вам нужно вручную повторить алгоритм переумножения матриц, чтобы понять алгоритм и знать какие операции можно делать параллельно. Накидал пример, пока сам вспоминал алгоритм: pastebin.com/pfX5WLF3
    – gil9red
    8 ноя 2021 в 10:28

1 ответ 1

3

Вот так можно распаралелить первый цикл на каноничном алгоритме:

import numpy as np
import multiprocessing as mp
import os

a = np.arange(0, 10000).reshape(100, 100)
b = np.arange(10000, 20000).reshape(100, 100)

N = 100
c = np.zeros((N,N))

def forcolumn(i):
    row = np.zeros((1,N))
    for j in range(N):
        row[0,j] = sum(a[i, k] * b[k, j] for k in range(N))
    return i,row

pool = mp.Pool()

for i,row in pool.imap_unordered(forcolumn, range(N), N//os.cpu_count()//2):
   c[i,:] = row[0,:]

print(c)

Семафор воткнуть некуда.

14
  • можете подробнее рассказать про Ваш код, и почему не получается здесь использовать семафор? Хочу вникнуть в данную задачу.
    – arnold
    8 ноя 2021 в 15:48
  • 2
    он тут не нужен просто. потоки и так семафорятся на каждой функции питона (GIL), а процессы эффективней запускать через пул. Ваша задачка поставленна для другого языка или для другого алгоритма.
    – eri
    8 ноя 2021 в 17:38
  • спасибо! И ещё одно, не знаю почему но Ваш код у меня не запускается(
    – arnold
    8 ноя 2021 в 17:41
  • @arnold попробуйте найти и реализовать оптимизированный алгоритм. Википедия говорит что есть ещё 5 алгоритмов - для того чтоб воспользоваться семафором нужно чтоб значение в ячейке С зависило от значения С
    – eri
    8 ноя 2021 в 17:42
  • У меня запускается. Может не установлен Нампи? Хотя Вы им пользуетесь) ....если будет не лень чуть позже перепишу без нампи.
    – eri
    8 ноя 2021 в 17:44

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.