In the All-Reduce problem, each one of the K nodes holds an input and wishes to compute the sum of all K inputs through a communication network where each pair of nodes is connected by a parallel link with arbitrary bandwidth. The computation rate of All-Reduce is defined as the number of sum instances that can be computed over each network use. For the computation rate, we provide a cut-set upper bound and a linear programming lower bound based on time (bandwidth) sharing over all schemes that first perform Reduce (aggregating all inputs at one node) and then perform Broadcast (sending the sum from that node to all other nodes). Specializing the two general bounds gives us the optimal computation rate for a class of communication networks and the best-known rate bounds (where the upper bound is no more than twice of the lower bound) for cyclic, complete, and hypercube networks.


翻译:在All-Reduce问题中,K个节点各持有一个输入,希望通过通信网络计算所有K个输入的总和,其中每对节点之间通过具有任意带宽的并行链路连接。All-Reduce的计算速率定义为每次网络使用可计算的总和实例数量。针对计算速率,我们提出了一个割集上界和一个基于时间(带宽)共享的线性规划下界,该下界适用于所有先执行Reduce(将所有输入聚合至一个节点)再执行Broadcast(将总和从该节点发送至所有其他节点)的方案。通过将这两个一般性界应用于特定场景,我们得到了一类通信网络的最优计算速率,以及针对环形、完全图和超立方体网络的最佳已知速率界(其上界不超过下界的两倍)。

0
下载
关闭预览

相关内容

《边缘计算通信安全威胁及计算任务分类》
专知会员服务
35+阅读 · 2023年11月13日
编码计算研究综述
专知会员服务
22+阅读 · 2021年10月26日
和积网络综述论文,Sum-product networks: A survey,24页pdf
专知会员服务
24+阅读 · 2020年4月3日
《“边缘计算+”技术白皮书》,82页pdf
专知
11+阅读 · 2022年8月28日
综述:军事应用中使用的一些重要算法
专知
13+阅读 · 2022年7月3日
面试题:请简要介绍下tensorflow的计算图
七月在线实验室
14+阅读 · 2019年6月10日
边缘计算(一)——边缘计算的兴起
大数据和云计算技术
12+阅读 · 2018年12月25日
并行算法演进,从MapReduce到MPI
凡人机器学习
10+阅读 · 2017年11月5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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2月27日
Arxiv
0+阅读 · 2月9日
Arxiv
0+阅读 · 2月6日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
2+阅读 · 33分钟前
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
0+阅读 · 43分钟前
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
0+阅读 · 今天7:14
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
10+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
16+阅读 · 6月10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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员