kategori: Paralel Hesaplamalar

MATLAB Parallel Server, MATLAB programlarını ve Simulink simülasyonlarını kümelere ve bulut ortamlarına ölçeklemenizi sağlar.

MATLAB Parallel Server, hesap yükünü masaüstünden kümeye ya da buluta taşımak için kullanılan bir üründür. Prototipi Parallel Computing Toolbox ile masaüstünde geliştirir, ardından algoritmayı değiştirmeden kümede koşturursunuz. Küme profilini değiştirmek çoğu zaman yeterli olur, böylece aynı kod hem yerelde hem kümede çalışır. Toplu işleri, etkileşimli paralel hesapları ve büyük matrislerle yürütülen dağıtık hesapları destekler. Kurulum seçeneklerini MathWorks dokümantasyonunda bulursunuz.

Lisans modeli dikkat çekicidir: kümede yalnızca MATLAB Parallel Server lisansı gerekir, çünkü masaüstü lisans profiliniz kümede dinamik olarak etkinleşir. Dolayısıyla küme tarafına ayrı MATLAB ve araç kutusu lisansı almanız gerekmez. Ölçüt eşzamanlı çalışan işçi sayısıdır. Kümeyi kendi makinelerinizden kurabilir ya da mevcut altyapıya tümleştirebilirsiniz; işleri MATLAB Job Scheduler veya Slurm gibi mevcut zamanlayıcılarla yönetirsiniz. Bulut tarafında Amazon Web Services ve Kubernetes tabanlı çözümler desteklenir. Ayrıca Simulink parametre taramalarını kümeye dağıtır, koşumları Simulation Manager ile izlersiniz.

MATLAB Parallel Server Temel Yetenekleri

Çok Makinede Koşum

Prototipi masaüstünde geliştirir, ardından algoritmayı değiştirmeden şirket içi ya da bulut kümesine ölçeklersiniz. Aynı kod her iki ortamda çalışır.

Böylece hesap süresini makine sayısıyla azaltırsınız.

Küme Profilleri

Farklı küme ortamlarına MATLAB masaüstünden erişirsiniz. Profili değiştirmek çoğu zaman yeterli olur, kodda değişiklik gerekmez.

Dolayısıyla şirket içi ve bulut kaynakları arasında kolayca geçiş yaparsınız.

İşleri İzleyin

Çok sayıda işin ilerlemesini ve sonuçlarını tek ekrandan izler, karşılaştırırsınız. Simulink tarafında Simulation Manager aynı işi görür.

Ayrıca model bağımlılıklarını ve derleme klasörlerini araç kendisi yönetir.

Dağıtık Diziler

Tek makinenin belleğini aşan hesapları dağıtık dizilerle yürütürsünüz. Birçok fonksiyon dağıtık girdiyle otomatik olarak dağıtık koşar.

Örneğin büyük doğrusal sistemleri çözerken başarım makine sayısıyla artar.

MATLAB Parallel Server Nasıl Çalışır?

1. Masaüstünde geliştirin Öncelikle algoritmayı Parallel Computing Toolbox ile yerelde paralelleştirin.
2. Kümeyi tanımlayın Ardından küme profilini kurup zamanlayıcıyı ve işçi sayısını ayarlayın.
3. İşi gönderin Aynı kodu kümede toplu ya da etkileşimli olarak koşturun.
4. İzleyin ve toplayın Son olarak işleri izleyip sonuçları masaüstüne geri alın.

Kullanım Alanları

Yapay Zekâ

Model eğitimini ve hiperparametre taramalarını kümeye yayar, böylece deneme sayısını artırırsınız.

Model Tabanlı Tasarım

Binlerce senaryoyu kümede koşturur, doğrulama kampanyasını gece boyunca tamamlarsınız.

Kurumsal ve Bilgi Teknolojileri

Mevcut küme altyapınıza tümleşir, işleri Slurm gibi zamanlayıcılarla yönetirsiniz.

Görüntü İşleme ve Bilgisayarlı Görü

Büyük görüntü kümelerini kümede toplu işler, böylece işleme süresini makine sayısıyla azaltırsınız.

Sıkça Sorulan Sorular

Kümede ayrı MATLAB lisansı gerekir mi?

Hayır. Kümede yalnızca MATLAB Parallel Server lisansı gerekir; masaüstü lisans profiliniz kümede dinamik olarak etkinleşir. Dolayısıyla küme tarafına ayrı araç kutusu lisansı almanız gerekmez.

Lisans nasıl ölçülür?

Ölçüt eşzamanlı çalışan işçi sayısıdır. Her ek işçi sayacı bir azaltır. Kampüs geneli erişim gibi seçeneklerde ölçekleme sınırları farklıdır; ayrıntıyı FİGES satış ekibiyle netleştirin.

Kodumu değiştirmem gerekir mi?

Genelde gerekmez. Prototipi Parallel Computing Toolbox ile masaüstünde geliştirir, ardından küme profilini değiştirerek aynı kodu kümede koşturursunuz.

Hangi zamanlayıcılar destekleniyor?

MATLAB Job Scheduler ile Slurm gibi yaygın zamanlayıcılar desteklenir. Ayrıca eklenti çatısı üzerinden başka zamanlayıcılara da tümleşilebilir.

Bulutta çalıştırabilir miyim?

Evet. Amazon Web Services ve genel bulut platformları ile Kubernetes tabanlı çözümler desteklenir. Ayrıca kapsayıcı tabanlı ortamlara şirket içinde ya da bulutta tümleşirsiniz.

Simulink simülasyonlarını kümeye taşıyabilir miyim?

Evet. Parametre taramalarını kurar, model bağımlılıklarını ve derleme klasörlerini araç kendisi yönetir. Koşumları Simulation Manager arayüzünden izler ve karşılaştırırsınız.

Parallel Computing Toolbox, hesaplamaları çok çekirdekli bilgisayarlarda, GPU’larda ve kümelerde paralel yürütmenizi sağlar.

Parallel Computing Toolbox, hesap yoğun ve veri yoğun işleri paralel yürütmek için kullanılan bir araç kutusudur. Parametre taramaları, optimizasyon çalışmaları ve Monte Carlo simülasyonlarını parfor gibi yapılarla çok çekirdeğe dağıtırsınız; araç kutusu kaynakları ve dosya bağımlılıklarını kendisi yönetir. GPU tarafında ek kod yazmanız gerekmez, çünkü binden fazla MATLAB ve araç kutusu fonksiyonu GPU desteği taşır. Kullanım biçimlerini MathWorks dokümantasyonunda bulursunuz.

Simulink tarafında parsim fonksiyonu çok sayıda simülasyonu çok çekirdekli işlemcilere dağıtır; havuz oluşturma, bağımlılık belirleme ve çıktı yönetimi otomatik yürür. Simulation Manager ise tüm koşumları tek pencereden izlemenizi, sonuçları Simulation Data Inspector ile incelemenizi ve gerektiğinde koşumu durdurmanızı sağlar. Ayrıca Simulink Design Optimization, Reinforcement Learning Toolbox, Simulink Test ve Simulink Coverage gibi ürünler paralel yeteneği kod yazmadan kullanır. Prototipi yerelde geliştirir, MATLAB Parallel Server ile kümeye ya da buluta ölçeklersiniz; küme profilini değiştirmek çoğu zaman yeterli olur.

Parallel Computing Toolbox Temel Yetenekleri

Çok Çekirdekle Hızlandırma

Parametre taramalarını, optimizasyon çalışmalarını ve Monte Carlo simülasyonlarını parfor gibi yapılarla dağıtırsınız. Ayrıca araç kutusu kaynakları ve dosya bağımlılıklarını kendisi yönetir.

Böylece bağımsız yinelemeleri aynı anda koşturup süreyi kısaltırsınız.

GPU ile Hızlandırma

Ayrıca NVIDIA GPU’ları ek kod yazmadan kullanırsınız, çünkü binden fazla MATLAB ve araç kutusu fonksiyonu GPU desteği taşır. Dilerseniz CUDA içeren MEX fonksiyonları da yazabilirsiniz.

Ayrıca masaüstünde, kümede ve bulutta birden çok GPU desteklenir.

Uygulamalarda Hazır Paralellik

Öte yandan birçok MATLAB uygulaması paralel desteği hazır sunar. Örneğin Classification Learner içindeki düğmeyle eğitimi paralelleştirirsiniz.

Dolayısıyla kodunuzu yeniden yazmadan hızlanma elde edersiniz.

Simulink Simülasyonlarını Dağıtın

parsim fonksiyonu çok sayıda simülasyonu çok çekirdekli işlemcilere dağıtır. Havuz oluşturma, bağımlılık belirleme ve çıktı yönetimi otomatik yürür.

Ayrıca koşumları etkileşimli ya da toplu modda başlatabilirsiniz.

Simulation Manager

Böylece tüm koşumları tek pencereden izlersiniz. Özellikleri görür, sonuçları Simulation Data Inspector ile inceler ve gerektiğinde koşumu durdurursunuz.

Üstelik tanılama çıktılarını da aynı ekranda okursunuz.

Parallel Computing Toolbox Nasıl Çalışır?

1. Darboğazı bulun Öncelikle hangi döngünün ya da simülasyon kümesinin süreyi yediğini profillendirerek belirleyin.
2. Paralelleştirin Ardından bağımsız yinelemeleri parfor ile, simülasyonları parsim ile dağıtın.
3. GPU’yu değerlendirin Uygun fonksiyonlarda veriyi GPU’ya taşıyıp hızlanmayı ölçün.
4. Kümeye ölçekleyin Son olarak MATLAB Parallel Server ile küme profilini değiştirip aynı kodu kümede koşturun.

Kullanım Alanları

Yapay Zekâ

Model eğitimini çok çekirdeğe ve GPU’ya yayar, ardından hiperparametre taramalarını paralel koşturursunuz.

Model Tabanlı Tasarım

Çok sayıda senaryoyu parsim ile aynı anda simüle eder, doğrulama süresini kısaltırsınız.

Kurumsal ve Bilgi Teknolojileri

AWS ve Microsoft Azure üzerinde talebe göre CPU ile GPU makinelerine erişir, kaynağı ihtiyaca göre açarsınız.

Sinyal İşleme

Uzun kayıtlar üzerinde ağır dönüşümleri GPU’ya taşır, ardından toplu işleme geçersiniz.

Sıkça Sorulan Sorular

Kodumu yeniden yazmam gerekir mi?

Çoğu durumda gerekmez. Bağımsız yinelemeleri parfor ile dağıtırsınız; ayrıca birçok MATLAB uygulaması ve eklenti ürünü paralel desteği hazır sunar. GPU tarafında da binden fazla fonksiyon ek kod istemez.

GPU için ne gerekiyor?

Öncelikle desteklenen bir NVIDIA GPU ve uygun sürücü gerekir. Binden fazla MATLAB ve araç kutusu fonksiyonu GPU üzerinde çalışır. Dilerseniz CUDA içeren MEX fonksiyonları da yazabilirsiniz.

Simulink simülasyonlarını nasıl paralelleştiririm?

parsim fonksiyonu çok sayıda simülasyonu çok çekirdekli işlemcilere dağıtır. Havuz oluşturma, bağımlılık belirleme ve çıktı yönetimi otomatik yürür; koşumları Simulation Manager ile izlersiniz.

Kümeye nasıl ölçeklerim?

Prototipi yerelde geliştirir, ardından MATLAB Parallel Server ile kümeye ya da buluta geçersiniz. Çoğu zaman küme profilini değiştirmek yeterlidir; dolayısıyla kodda değişiklik gerekmez.

Bulutta çalıştırabilir miyim?

Evet. AWS ve Microsoft Azure üzerinde talebe göre yüksek başarımlı CPU ve GPU makinelerine erişirsiniz. Ancak küme ölçeklemesi için MATLAB Parallel Server gerekir.

Belleğe sığmayan veriyle çalışabilir miyim?

Evet, ancak dağıtık diziler için MATLAB Parallel Server gerekir. Bu diziler tek makinenin belleğini aşan hesapları kümeye yayar; birçok fonksiyon dağıtık girdiyle otomatik olarak dağıtık koşar.