| Väittelijä: | FL Simo Juvaste syntynyt 9.8.1969 Valkeakoskella ylioppilas 1988, Kontiolahden lukio FK, Joensuun yliopisto, 1993 FL, Joensuun yliopisto, 1996 Tutkimusassistentti, Suomen Akatemia, 1994-97 |
| Väitösaika ja -paikka | 30.10.1998 klo 12, sali M1 |
| Väitöskirja | Modeling Parallel Shared Memory Computations |
| Vastaväittäjä | Professori Lasse Natvig, Norwegian University of Technology and Science, Trondheim |
| Kustos | Professori Jorma Tarhio |
Modeling Parallel Shared Memory Computations
Jotkin laskentatehtävät, kuten sään ennustaminen, antavat sitä tarkempia tuloksia, mitä tarkemmin ne voidaan laskea. Yhä tarkempi laskeminen vaatii joko pidemmän ajan tai yhä nopeampia tietokoneita. Pitkän ajan käyttäminen ei ole ratkaisu esimerkiksi sään ennustamisessa, eikä kaupasta voi ostaa rajattoman nopeita tavallisia tietokoneita.
Rinnakkaislaskennassa käytetään saman laskennallisen tehtävän ratkaisuun useaa laskentayksikköä eli prosessoria. Mitä useampaa prosessoria käytämme rinnakkain, sitä nopeammin tai tarkemmin voimme tehtävän ratkaista. Rinnakkaislaskennan ongelmia ovat tehtävän pilkkominen riittävän moneksi osatehtäväksi sekä prosessoreiden välisen yhteistyön eli kommunikaation hitaus. Jos kommunikaatio on liian hidasta tai kommunikaatiota on liikaa, koko tehtävän ratkaisu hidastuu.
Tehtävien pilkkomista osatehtäviin on tutkittu runsaasti viimeisen 30 vuoden aikana. Useimmat tutkimukset olettavat prosessoreiden välisen kommunikaation olevan hyvin nopeaa. Hyvin nopean prosessoreiden välisen kommunikaatiokanavan rakentaminen on kuitenkin todettu olevan vaikeaa ja erittäin kallista.
Tutkimuksessa "Modeling Parallel Shared Memory Computations" selvitetään, minkälainen helpommin toteutettava ja halvempi kommunikaatiokanava on riittävä tehokkaan laskennan saavuttamiseksi. Tutkimuksessa määritellään uusi rinnakkaislaskennan malli, F-PRAM malli, jossa kommunikaatiokanavan ominaisuudet sekä muut rinnakkaiskoneen ominaisuudet esitetään joukolla parametreja. Mallissa kommunikaatiokanavana käytetään kaikille prosessoreille yhteistä muistia. Mallin tarkoituksena on selvittää entistä tarkemmin mitkä tekijät ovat rinnakkaiskoneen yhteisen muistin käsittelyssä kaikkein tärkeimmät. Lisäksi esitetään uusi tapa ohjelmoida entistä vapaammin toimivilla yhteisen muistin rinnakkaistietokoneilla. Näin voidaan säästää rinnakkaiskoneiden rakennuskustannuksissa tehokkuuden juuri kärsimättä. Kommunikaatiota ja ongelmia on tutkittu paitsi analyyttisesti, myös tutkimusta varten toteutetun säädeltävän simulaattorin avulla.