Φροντιστήριο 2: Ανάλυση Αλγόριθμου. Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 1 / 10



Σχετικά έγγραφα
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Εαρινό Εξάμηνο

{ i f i == 0 and p > 0

Οι γέφυρες του ποταμού... Pregel (Konigsberg)

Αποδεικτικές Διαδικασίες και Μαθηματική Επαγωγή.

Δ Ι Α Κ Ρ Ι Τ Α Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α. 1η σειρά ασκήσεων

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΤΑΞΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Εαρινό Εξάμηνο

Το κράτος είναι φτιαγμένο για τον άνθρωπο και όχι ο άνθρωπος για το κράτος. A. Einstein Πηγή:

Τρίτη, 05 Ιουνίου 2001 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις, Ιδιοτιμές με πολλαπλότητα, Εκθετικά πινάκων. 9 Απριλίου 2013, Βόλος

2 Η ΠΑΓΚΥΠΡΙΑ ΟΛΥΜΠΙΑ Α ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Ευρωπαϊκά παράγωγα Ευρωπαϊκά δικαιώματα

ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ ΤΡΙΩΡΗ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ A ΛΥΚΕΙΟΥ. Ονοματεπώνυμο Τμήμα

G περιέχει τουλάχιστον μία ακμή στο S. spanning tree στο γράφημα G.

HY 280. θεμελιακές έννοιες της επιστήμης του υπολογισμού ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Γεώργιος Φρ.

Ας υποθέσουμε ότι ο παίκτης Ι διαλέγει πρώτος την τυχαιοποιημένη στρατηγική (x 1, x 2 ), x 1, x2 0,

Αναλυτικές ιδιότητες

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Εαρινό Εξάμηνο

Εφαρμογές στην κίνηση Brown

Εισαγωγικά. 1.1 Η σ-αλγεβρα ως πληροφορία

Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

17 Μαρτίου 2013, Βόλος

(20 ο ) ΣΤΑΔΙΑΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ Ι: ΑΠΛΗΣΤΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ

Εστω X σύνολο και A μια σ-άλγεβρα στο X. Ονομάζουμε το ζεύγος (X, A) μετρήσιμο χώρο.

Παραβολή ψ=αχ 2 +βχ+γ, α 0. Η παραβολή ψ = αχ 2. Γενικά : Κάθε συνάρτηση της μορφής ψ=αχ 2 + βχ +γ, α 0 λέγεται τετραγωνική συνάρτηση.

12/1/2006 Διακριτά Μαθηματικά. Ορισμός. Υπό γράφημα Τ γραφήματος Γ καλείται συνδετικό (ή επικαλύπτον)

ΜΑΘΗΜΑ: ΕΜΠΟΡΙΚΟ ΔΙΚΑΙΟ

Ταξινόμηση των μοντέλων διασποράς ατμοσφαιρικών ρύπων βασισμένη σε μαθηματικά κριτήρια.

Η εξίσωση Black-Scholes

ΜΑΘΗΜΑ: ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

«ΔΙΑΚΡΙΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ»

Μαθηματικά Πληροφορικής

ΣΤΟ ΦΑΡΜΑΚΕΙΟ. Με την πιστοποίηση του έχει πρόσβαση στο περιβάλλον του φαρμακείου που παρέχει η εφαρμογή.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΑΡΧΕΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΚΟΛΛΙΝΤΖΑ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Αναγνώριση Προτύπων. Σήμερα! Λόγος Πιθανοφάνειας Πιθανότητα Λάθους Κόστος Ρίσκο Bayes Ελάχιστη πιθανότητα λάθους για πολλές κλάσεις

2. Κατάθεσε κάποιος στην Εθνική Τράπεζα 4800 με επιτόκιο 3%. Μετά από πόσο χρόνο θα πάρει τόκο 60 ; α) 90 ημέρες β) 1,5 έτη γ) 5 μήνες δ) 24 μήνες

ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΟΜΑΔΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

5.1 Μετρήσιμες συναρτήσεις

Προτεινόμενα θέματα στο μάθημα. Αρχές Οικονομικής Θεωρίας ΟΜΑΔΑ Α. Στις προτάσεις από Α.1. μέχρι και Α10 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της

Επαναληπτικές Ασκήσεις

Το εγχειρίδιο του καλού κηπουρού

Δήμος Σωτήριος Υ.Δ. Εργαστήριο Λογικής & Επιστήμης Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής & Υπολογιστών Σ.Η.Μ.Μ.Υ. Ε.Μ.Π.

Αρτιες και περιττές συναρτήσεις

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Β ΤΑΞΗ. ΘΕΜΑ 1ο

602. Συναρτησιακή Ανάλυση. Υποδείξεις για τις Ασκήσεις

ΚΛΑΔΟΣ: ΠΕ11 ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ

Μεγάλες αποκλίσεις* 17.1 Η έννοια της μεγάλης απόκλισης

21/11/2005 Διακριτά Μαθηματικά. Γραφήματα ΒΑΣΙΚΗ ΟΡΟΛΟΓΙΑ : ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΚΑΙ ΚΥΚΛΟΙ Δ Ι. Γεώργιος Βούρος Πανεπιστήμιο Αιγαίου

Δίκαιο και Οικονομικά: Οι Εξετάσεις

Π. ΚΡΗΤΗΣ, ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΗΥ 380, «ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ & ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ» Φ 06: ΧΡΗΣΗ ΔΟΜΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

CSE.UOI : Μεταπτυχιακό Μάθημα

Συναρτήσεις & Κλάσεις

Ανελίξεις σε συνεχή χρόνο

Ψηφιακή Εικόνα. Σημερινό μάθημα!

ΣΤΟ ΙΑΤΡΕΙΟ. Με την πιστοποίηση του αποκτά πρόσβαση στο περιβάλλον του ιατρού που παρέχει η εφαρμογή.

( μ, λ ) ( i ) ( ii ) ( iii ) ( iv ) ( v )

Μεταγλωττιστές ΙΙ. Καταμερισμός καταχωρητών. Νικόλαος Καββαδίας Μεταγλωττιστές ΙΙ

(7 ο ) ΔΙΑΙΡΕΙ & ΒΑΣΙΛΕΥΕ Ι: «ταξινόμηση» (8 ο ) ΔΙΑΙΡΕΙ & ΒΑΣΙΛΕΥΕ ΙΙ: «κυρτό περίβλημα»

BACCALAURÉATS GÉNÉRAL ET TECHNOLOGIQUE

Martingales. 3.1 Ορισμός και παραδείγματα

(5 ο ) Η «πλοκή» ενός αλγορίθμου: η βάση μιας αξιολόγησης Ι (6 ο ) Η «πλοκή» ενός αλγορίθμου: ο Ο Ω Θ συμβολισμός ΙΙ

Φυσική Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β Λυκείου 3 ο Κεφάλαιο Ηλεκτρικό Πεδίο. Ηλεκτρικό πεδίο. Παρασύρης Κώστας Φυσικός Ηράκλειο Κρήτης

( ιμερείς) ΙΜΕΛΕΙΣ ΣΧΕΣΕΙΣ Α Β «απεικονίσεις»

Αλγόριθμοι & Βελτιστοποίηση

Η έκδοση αυτή είναι υπό προετοιμασία. Γιάννης Α. Αντωνιάδης, Αριστείδης Κοντογεώργης

Μεγάλες αποκλίσεις* 17.1 Η έννοια της μεγάλης απόκλισης

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Β ΤΑΞΗ ΚΕΙΜΕΝΟ. Πέµπτη 19 Νοεµβρίου Αγαπητή Κίττυ,

(13 ο ) ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΙII: «βέλτιστο στατικό ευρετήριο»

ΑΣΕΠ 2000 ΑΣΕΠ 2000 Εμπορική Τράπεζα 1983 Υπουργείο Κοιν. Υπηρ. 1983

Γραμμική Ανεξαρτησία. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Τηλεπικοινωνιών και ικτύων Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. 17 Μαρτίου 2013, Βόλος

(1 ο ) Γιατί «αλγόριθμοι» (υποχρεωτικά);

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΔΙΚΤΥΑ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΑΣΚΗΣΗ 1

Αρτιες και περιττές συναρτήσεις

ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΟΜΑΔΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

( ) Π. ΚΡΗΤΗΣ, ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΗΥ 380, «ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ & ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ» Φ 03: ΑΣΥΜΠΤΩΤΙΚΕΣ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ

Μητροπολιτικά Οπτικά Δίκτυα Εισαγωγή

"Η απεραντοσύνη του σύμπαντος εξάπτει τη φαντασία μου. Υπάρχει ένα τεράστιο σχέδιο, μέρος του οποίου ήμουν κι εγώ".

Στοχαστικές διαφορικές εξισώσεις

Η ανισότητα α β α±β α + β με α, β C και η χρήση της στην εύρεση ακροτάτων.

Φυσική Β Λυκείου Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Παναγόπουλος Γιώργος Φυσικός

Β1. κάθεκοινωνίασυγκροτείταιγια αγαθό Βασική θέση φύση τίποταστην τύχη λογικό συμπέρασμα όλα για σκοπό τελολογικόχαρακτήρα.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΚΟΛΛΙΝΤΖΑ ΜΑΘΗΜΑ: ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

(3 ο ) Εξαντλητική αναζήτηση I: μεταθέσεις & υποσύνολα (4 o ) Εξαντλητική αναζήτηση II: συνδυασμοί, διατάξεις & διαμερίσεις

Αλγόριθμοι & Βελτιστοποίηση

ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΟΜΑΔΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ημέρα 3 η. (α) Aπό την εργασιακή διαδικασία στη διαδικασία παραγωγής (β) Αξία του προϊόντος και αξία της εργασιακής δύναμης

Κεφάλαιο Η εκθετική κατανομή. Η πυκνότητα πιθανότητας της εκθετικής κατανομής δίδεται από την σχέση (1.1) f(x) = 0 αν x < 0.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΚΟΛΛΙΝΤΖΑ

Καλλιεργήστε φρέσκα μυρωδικά στο μπαλκόνι

Αφιερώνεται στους Μαθητές μας Άγγελος Βουλδής Γιώργος Παναγόπουλος Λευτέρης Μεντζελόπουλος

Pointers. Σημερινό Μάθημα! Χρήση pointer Τελεστής * Τελεστής & Γενικοί δείκτες Ανάκληση Δέσμευση μνήμης new / delete Pointer σε αντικείμενο 2

Συντάκτης: Παναγιώτης Βεργούρος, Οικονομολόγος Συγγραφέας βιβλίων, Μικρο μακροοικονομίας διαγωνισμών ΑΣΕΠ

Έννοια. Η αποδοχή της κληρονομίας αποτελεί δικαίωμα του κληρονόμου, άρα δεν

1. Εστω ότι A, B, C είναι γενικοί 2 2 πίνακες, δηλαδή, a 21 a, και ανάλογα για τους B, C. Υπολογίστε τους πίνακες (A B) C και A (B C) και

ΤΑ ΜΙΚΡΑ ΒΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ: ΠΩΣ ΕΡΧΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΠΩΣ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΒΟΗΘΗΣΟΥΜΕ ΓΙΑ ΝΑ ΕΡΘΟΥΝ

Βελτίωση Εικόνας. Σήμερα!

(19 ο ) ΚΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ IΙΙ: «εντοπισμός σημείου σε τριγωνοποίηση»

23/2/07 Sleep out Πλατεία Κλαυθμώνος

Transcript:

Φροντιστήριο 2: Ανάλυση Αλγόριθμου Εκλογής Προέδρου με O(nlogn) μηνύματα Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 1 / 10

Περιγραφικός Αλγόριθμος Αρχικά στείλε μήνυμα εξερεύνησης προς τα δεξιά και αριστερά σου με: AT = χ, δ = 1 Όταν λάβεις ένα μήνυμα με ΑΤ ψ και δ (από δεξιά ή αριστερά): Μείωσε δ = δ 1 Αν ψ >χ δ >0: προώθησέ το ψ,δ (δεν θα γίνεις ποτέ πρόεδρος) δ = 0: στείλε επιβεβαίωση στον αποστολέα Αν ψ = χ αυτοανακυρήξου πρόεδρος Αν ψ <χ μην κάνεις τίποτα Οταν λάβεις επιβεβαίωση που δεν προορίζεται στον χ τότε προώθησέ την Όταν λάβεις δύο επιβεβαιώσεις θέσε δ = δ 2 και πέρνα στην επόμενη φάση Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 2 / 10

Ψευδοκώδικας Algorithm 1 Leader Election at p i State Variables: leader =, d = 1, ID = id(p i), terminate = FALSE Initialization: 1: send <discover, ID, d > to left and right Upon Receiving a message <leader, id > from right: 2: leader id; terminate TRUE Upon Receiving a message <discover, id, d > from left: 3: if id = ID then 4: leader ID; terminate TRUE 5: end if 6: if id >ID then 7: if d >1 then 8: send <discover, id, d 1 > to right 9: else 10: send <ack, id > to left 11: end if 12: end if Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 3 / 10

Ψευδοκώδικας Algorithm 2 Leader Election at p i Upon Receiving a message <discover, id, d > from right: 1: if id = ID then 2: leader ID; terminate TRUE 3: send <leader, ID > to left 4: end if 5: if id >ID then 6: if d >1 then 7: send <discover, id, d 1 > to left 8: else 9: send <ack, id > to right 10: end if 11: end if Upon Receiving a message <ack, id > from left (resp. right): 12: if id ID then 13: send <ack, id > to right (resp.left) 14: else 15: if already received <ack, id > from right (resp. left) then 16: d d 2 17: send <discover, ID, d > to left and right 18: end if 19: end if Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 4 / 10

Χρονική Πολυπλοκότητα Αλγορίθμου Σε κάθε φάση ένας επεξεργαστής επικρατεί σε κάποια γειτονιά Πόσες φάσεις χρειάζόμαστε για να καλύψουμε τον δακτύλιο; ιπλασιάζουμε σε κάθε φάση την απόσταση Επομένως στην φάση 0 επικρατούμε σε αποσταση 1, στην φαση 1 επικρατούμε σε απόσταση 2 και γενικά στη φάση k θα επικρατήσουμε σε γειτονιά βάθους 2 k. Για να καλύψουμε όλους τους κόμβους στον δακτύλιο πρέπει να ισχύει: 2 k = n k = Πόσο χρόνο χρειαζόμαστε σε κάθε φάση; T k = 2 2 k Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 5 / 10

Χρονική Πολυπλοκότητα Αλγορίθμου Επομένως σε φάσεις ο πρόεδρος θα καλύψει όλο το δακτύλιο Αρα αν υποθέσουμε ότι κάθε μήνυμα αποστέλλεται σε πολύ μια χρονική μονάδα τότε η χρονική πολυπλοκότητα του αλγορίθμου είναι: T = = T 1 + T 2 +... + T k=0 2 2 k = 2 2 k k=0 = 2 +2 = 4n = O(n) Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 6 / 10

Πολυπλοκότητα Μηνυμάτων Πόσα μηνύματα χρειαζόμαστε σε κάθε φάση από ένα επεξεργαστή; Φάση 0: Στέλνει δυο μηνύματα σε κάθε ένα από τους γείτονες και περιμένει απαντήσεις. Επομένως M 0 = 4 Φάση 1: Στέλνει μηνύματα σε 2 γείτονες από κάθε μεριά και περιμένει απαντήσεις. Αρα M 1 = 4 2 = 8 Φάση k: Στέλνει μηνύματα σε 2 k γείτονες από κάθε μεριά και περιμένει απαντήσεις. Αρα M k = 4 2 k Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 7 / 10

Πολυπλοκότητα Μηνυμάτων Αφού ξέρουμε ότι έχουμε το πολύ φάσεις τότε στην χειρότερη περίπτωση ένας επεξεργαστής p i θα έστελνε: M(p i ) = k=0 4 2 k = O(n) Επομένως ένα χαλαρό άνω φράγμα θα ήταν το O(n 2 ). Αυτό όμως δεν ισχύει γιατί δεν εμπλέκονται όλοι οι επεξεργαστές σε όλες τις φάσεις του αλγόριθμου. Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 8 / 10

Πολυπλοκότητα Μηνυμάτων Μόνο οι νικητές της φάσης k 1 στέλνουν μηνύματα στη φάση k. Λήμμα Για κάθε k 1 ο αριθμός των επεξεργαστών που είναι νικητές στη φάση k είναι το πολύ n 2 k +1. Αυτό έπεται από την παρατήρηση ότι 2 νικητές σε μια φάση k πρέπει να έχουν απόσταση τουλάχιστον όσο είναι το βάθος της γειτονιάς στην οποία επικρατούν 2 k + 1. Φάση 0: Καθε 2 επεξεργαστές νικητής ένας Φάση 1: Κάθε 3 επεξεργαστες νικητής ένας Φάση 2: Κάθε 5 επεξεργαστες νικητής ένας κτλ. Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 9 / 10

Πολυπλοκότητα Μηνυμάτων Επομένως η συνολική πολυπλοκότητα είναι M = n + 4n + < 5n + 4n = 5n + 4n k=1 k=1 k=1 4 2 k n 2 k 1 + 1 2 k 2 k 1 2 = 5n + 8n = O(n ) Νικόλας Νικολάου ΕΠΛ432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι 10 / 10