
【计】 concurrent programming; parallel programing
【计】 P
【计】 programming
【经】 programming
并行程序设计(Parallel Programming)指利用计算机系统中多个处理单元协同执行任务的编程范式,其核心目标是通过任务分解与资源分配提升计算效率。该术语在计算机科学领域被定义为"a computational approach where multiple calculations are carried out simultaneously based on the principle that large problems can often be divided into smaller sub-problems"(IEEE Computer Society标准术语库。
核心实现要素包含:
典型应用场景包括气象模拟(WRF模式)、分子动力学(NAMD软件)和深度学习训练框架(TensorFlow并行优化模块)。根据ACM Transactions on Parallel Computing期刊研究,现代GPU集群可达成92%的强扩展效率提升。
学术界通常推荐参考《并行程序设计导论》(CMP Books出版)的系统性方法论,其中详述了Amdahl定律的数学表达: $$ Speedup = frac{1}{(1-P) + frac{P}{N}} $$ 该公式量化了并行化比例(P)与处理器数量(N)对加速比的影响。
并行程序设计是一种通过同时执行多个任务来提高计算效率的编程方法。以下是其核心概念和特点的综合说明:
并行程序设计将复杂任务分解为多个子任务,在多核处理器或分布式计算环境中同时执行,以缩短总运行时间。其核心在于利用硬件资源(如多核CPU、集群)实现计算能力的叠加,而非传统的顺序执行模式。
典型应用于科学计算(如气候模拟)、大数据处理(如MapReduce)及实时系统(如自动驾驶决策)。
如需了解具体编程实现或技术细节,可参考权威教材或开源框架文档(如MPI官方教程)。
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