Prof. W.Rehm
K.Baensch
L.Grabowsky
T.Radke
Vollständiger Abschlußbericht als postscript (76 Seiten). Siehe auch Poster-Beiträge Supercomputing '95
Im Verbundprojekt REFLEX - Simulation eines Hand-Auge-Systems in reflexiver neuronaler Architektur - wurde zur Simulation von neuronalen Netzen die Simulationsumgebung SESAME - Software Environment for the Simulation of Adaptive Modular Systems vom Verbundpartner GMD-Birlinghofen (01IN111A/4) entwickelt. SESAME ist ein in C++ für UNIX-Workstations geschriebenes Softwarepaket.
Entsprechend dem Bedarf nach Beschleunigung der zunehmend komplexer werdenden Simulationen, die bei den Projektpartnern durchgeführt werden mußten, bestand die Hauptaufgabe in der Portierung des SESAME-Simulators auf einen parallelen Universalrechner, wobei als Basis ein MIMD-Rechner mit dualem Konzept - Workstation-Frontend mit angekoppeltem MIMD-Backend ausgewählt wurde.
SESAME, für eine Uniprozessormaschine entworfen, besitzt im Kern eine zentrale (scriptgesteuerte) Ablaufkontrolle, die es beizubehalten galt, um einen vollständigen Neuentwurf zu umgehen. A priori mußte die Gesamtkontrolle im wesentlichen auf dem Workstation-Frontend verbleiben. Weiterhin galt es, geeignete Schnittstellen zum Backend zu entwickeln, die die Kooperation mit den auf den Parallelrechner ausgelagerten Teilmodulen realisieren.
Als eine wesentliche Aufgabe stellte sich die Entwicklung eines geeigneten Parallelrechner-Laufzeitsystems heraus, welches die dynamische Plazierung von parallelen Teilmoduln ermöglicht.
Weiterhin ist evident, daß für entsprechende Teilmodule erst geeignete Parallelisierungen gefunden werden mußten.
Im Ergebnis steht eine Erweiterung des seriellen SESAME zur parallelen Version ParSESAME, die auf Parallelrechnern des oben beschriebenen Typs eine gute bis sehr gute Skalierfähigkeit aufweist.
ParSESAME wurde zunächst auf einen Parallelrechner Parsytec
MC3 mit 32 Knoten portiert. Zur Unterstützung der Implementation
wurde eine C++ -Bibliothek mit parallelen Modulen für PARIX (Parallel Extensions to UNIX) erstellt.
Weiterhin erfolgte die Implementation eines Virtual-Processor-Konzeptes
auf der Basis des MC3. Als weitere Ausbaustufe erfolgte die
Portierung auf einen Rechner vom Typ Parsytec GCel mit 192 Prozessoren
bzw. auf Parsytec GC PowerPlus-128. Die Abbildungen 2 und 3 zeigen den Speedup für die beiden letztgenannten Maschinen bei der Simulation eines Back-Propagation-Netzwerkes.
Das Projekt wurde Ende Februar 1995 erfolgreich abgeschlossen.
Abbildung 2: Speedup für einen parallelen Backpropagation-Modul (GCel)
Abbildung 3: Speedup für einen parallelen Backpropagation-Modul (GCPP)
SESAME wurde weiterhin an der TU Chemnitz-Zwickau auf Linux portiert und steht auf dem ftp-Server der TU Chemnitz per anonymous ftp zur Verfügung.
ftp-Server: ftp.tu-chemnitz.de
Verzeichnis: /pub/Local/informatik/sesame
