Hierarchical distributed search, locating a data pattern, or signature, across a tree-structured collection of files, underlies distributed index traversal, deep packet inspection and sequence alignment. A practitioner must decide how much parallelism to employ: scan each layer sequentially, fan out within subtrees, or launch the whole tree at once. Existing analyses answer this only partially: they characterize every node by the statistics of a signature-holding file and, for multi-signature files, need quantities revealed only at run time. We develop a probabilistic framework predicting the completion time of five search strategies, spanning sequential to full-tree parallelism, before any file is read. Node scan times are modeled as a mixture over signature presence, layer times as order statistics, and parallel subtree scans by extreme-value arguments; when signature counts are known, occupancy under capacity constraints is treated by generating functions. Each performance formula carries an exactness label: exact (or exact-in-regime), plug-in, asymptotic or bound, with each approximation quantified against Monte Carlo simulation and its regime identified. A multicore prototype reproduces the coarse separation between full-tree, layer- and subtree-level parallelism, but shows that synchronization overhead can erase the predicted separation between close strategies. The framework delivers a priori completion-time predictions with explicit accuracy regimes and negligible computational cost, the design example evaluated in under a millisecond; these timing models can support subsequent resource-cost optimization.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

WWW24 | 从数据中心化的角度校准图神经网络
专知会员服务
14+阅读 · 2024年9月14日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
4+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
7+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
3+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 · 2014年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2021年6月27日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
9+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
12+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
10+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
WWW24 | 从数据中心化的角度校准图神经网络
专知会员服务
14+阅读 · 2024年9月14日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
4+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
7+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
3+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 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员