Основні етапи проектування паралельних та розподілених алгоритмів

Декомпозиція

Декомпозиція — це процес розбиття завдання і його рішення на частини. Іноді частини групуються в логічні області (тобто пошук, сортування, обчислення, введення і виведення даних і т.д.). У інших випадках частини групуються по логічних ресурсах (тобто файл, зв'язок, принтер, база даних і т.д.). Декомпозиція програмного рішення часто зводиться до декомпозиції робіт (work breakdown structure — WBS). Декомпозиція робіт визначає, що повинні робити різні частини ПЗ. Одна з основних проблем паралельного програмування — ідентифікація природної декомпозиції робіт для програмного вирішення. Не існує простого і однозначного підходу до ідентифікації WBS. Розробка ПЗ — це процес перекладу принципів, ідей, шаблонів, правил, алгоритмів або формул в набір інструкцій, які виконуються, і даних, які обробляються комп'ютером. Це, в основному, і складає процес моделювання. Програмні моделі — це відтворення у вигляді ПЗ деякого реального завдання, процесу або ідеалу. Мета моделі — проімітувати або скопіювати поведінку і характеристики деякої реальної суті в конкретній області. Процес моделювання розкриває природну декомпозицію робіт програмного рішення. Чим краще модель зрозуміла і розроблена, тим більше природною буде декомпозиція робіт. Наша мета — виявити паралелізм і розподіл за допомогою моделювання. Якщо природний паралелізм не спостерігається, не варто його нав'язувати насильно. На питання, як розбити програму на паралельно виконувані частини, необхідно знайти відповідь під час проектування, і правильність цієї відповіді повинна стати очевидною в моделі рішення. Якщо модель завдання і рішення не припускає паралелізму і розподілу, слід спробувати знайти послідовне рішення. Якщо послідовне рішення виявляється невдалим, ця невдача може дати ключ до потрібного паралельного рішення.