State-of-the-art parallel sorting algorithms for distributed-memory architectures are based on computing a balanced partitioning via sampling and histogramming. By finding samples that partition the sorted keys into evenly-sized chunks, these algorithms minimize the number of communication rounds required. Histogramming (computing positions of samples) guides sampling, enabling a decrease in the overall number of samples collected. We derive lower and upper bounds on the number of sampling/histogramming rounds required to compute a balanced partitioning. We improve on prior results to demonstrate that when using $p$ processors, $O(\log^* p)$ rounds with $O(p/\log^* p)$ samples per round suffice. We match that with a lower bound that shows that any algorithm with $O(p)$ samples per round requires at least $\Omega(\log^* p)$ rounds. Additionally, we prove the $\Omega(p \log p)$ samples lower bound for one round, thus proving that existing one round algorithms: sample sort, AMS sort and HSS have optimal sample size complexity. To derive the lower bound, we propose a hard randomized input distribution and apply classical results from the distribution theory of runs.


翻译:面向分布式内存架构的先进并行排序算法基于通过采样和直方图计算平衡划分。通过找出能将排序键均匀分割成等大小块的样本,这些算法最小化了所需的通信轮次。直方图(计算样本的位置)指导采样过程,从而减少采集样本的总数。我们推导了计算平衡划分所需采样/直方图轮次的上下界。相较于先前成果,我们证明当使用$p$个处理器时,每轮$O(p/\log^* p)$个样本的$O(\log^* p)$轮方案即足够。同时,我们通过下界证明任何每轮$O(p)$个样本的算法至少需要$\Omega(\log^* p)$轮。此外,我们证明单轮算法至少需要$\Omega(p \log p)$个样本,从而证明现有单轮算法(样本排序、AMS排序和HSS)具有最优样本复杂度。为推导下界,我们提出了一个困难的随机输入分布,并应用了经典游程分布理论中的结论。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
量化金融强化学习论文集合
专知
14+阅读 · 2019年12月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月15日
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月14日
VIP会员
最新内容
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
专知会员服务
3+阅读 · 今天2:42
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
2+阅读 · 今天1:46
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
8+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
8+阅读 · 7月31日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员