BlueM.Opt Multithreading: Difference between revisions

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==Multithreading support==
In multithreading mode, multiple individuals are evaluated simultaneously, providing for considerable speed improvements.


:''&rarr; siehe auch Bug 345''
Multithreading is switched on the '''General''' tab of the [[BlueM.Opt Settings|settings pane]].
 
Whether multithreading is available depends on the selected combination of application and algorithm, both of which have to support multithreading.
 
The following table shows which combinations currently allow for multithreading:
{| class="standard stripes" cellspacing="0" cellpadding="5"
!                              !! colspan="5"  style="text-align:center" | Algorithm
|-
! Application                  !! [[PES]] !! [[SensiPlot]] !! [[Hooke & Jeeves]] !! [[MetaEvo]] !! [[DDS]]
|-
| '''[[BlueM.Sim]]'''          || &radic; ||      x      ||        x          ||    &radic;  ||    x
|-
| '''[[TALSIM]]'''            || &radic; ||      x      ||        x          ||    &radic;  ||    x
|-
| '''[[SMUSI]]'''              ||    x    ||      x      ||        x          ||      x    ||    x
|-
| '''[[SWMM]]'''              || &radic; ||      x      ||        x          ||    &radic;  ||    x
|-
| '''[[Testprobleme]]'''      ||    x    ||      x      ||        x          ||      x      ||    x
|-
| '''[[Traveling Salesman]]''' ||    x    ||      x      ||        x          ||      x      ||    x
|}


Evaluierung in multiplen Threads ist bisher implementiert für die Anwendungen [[BlueM.Sim|BlueM]] und [[SWMM]], und den Methoden [[PES]], [[CES]], und [[HYBRID]].
'''Legend''': <code>&radic;</code>: multithreading supported | <code>x</code>: multithreading not supported | <code>N/A</code>: combination not supported


==Anleitung zur Implementation für weitere Methoden==
==Anleitung zur Implementation für weitere Methoden==
:''&rarr; siehe auch Bug 345''
===Zusammenfassung===
===Zusammenfassung===
# Array von Individuen an <code>Sim.Evaluate()</code> übergeben
# Array von Individuen an <code>Sim.Evaluate()</code> übergeben
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Sobald ein Individuum (erfolgreich) fertig evaluiert wurde, wird folgendes Event ausgelöst:
Sobald ein Individuum (erfolgreich) fertig evaluiert wurde, wird folgendes Event ausgelöst:
<vbnet>Public Event IndividuumEvaluated(ByRef ind As EVO.Common.Individuum, ByVal i_Nachf As Integer)</vbnet>  
<source lang="vbnet">Public Event IndividuumEvaluated(ByRef ind As EVO.Common.Individuum, ByVal i_Nachf As Integer)</source>  


Nachdem alle Individuen fertig evaluiert wurden, wird das gesamte Array von Individuen zurückgegeben.
Nachdem alle Individuen fertig evaluiert wurden, wird das gesamte Array von Individuen zurückgegeben.
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====Echtzeitauswertung====
====Echtzeitauswertung====
Das Event muss von einer Methode abgefangen werden, im ES-Controller ist dies beispielsweise folgende Methode:
Das Event muss von einer Methode abgefangen werden, im ES-Controller ist dies beispielsweise folgende Methode:
<vbnet>Private Sub processIndividuum(ByRef ind As Common.Individuum, ByVal iNachfahre As Integer) Handles Sim1.IndividuumEvaluated</vbnet>
<source lang="vbnet">Private Sub processIndividuum(ByRef ind As Common.Individuum, ByVal iNachfahre As Integer) Handles Sim1.IndividuumEvaluated</source>


Nachdem die Methode <code>Sim.Evaluate()</code> fertig ist, müssen dann nur noch evtl. vorhandene ''nicht''-erfolgreich evaluierte Individuen behandelt werden. (Erkennbar an dem zurückgegebenen Array von Booleans.)
Nachdem die Methode <code>Sim.Evaluate()</code> fertig ist, müssen dann nur noch evtl. vorhandene ''nicht''-erfolgreich evaluierte Individuen behandelt werden. (Erkennbar an dem zurückgegebenen Array von Booleans.)
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===ThreadFree===
===ThreadFree===
ThreadFree fragt die Threadverwaltung ob ein Thread verfügbar ist und gestartet werden kann. Falls JA wird das entprechende Thead Verzeichis vorbereitet und das zu evaluierende Individuum an den Thread übergeben (PreProcessing). Mit launchSim wird der Thread (die Simulation) gestartet.
ThreadFree fragt die Threadverwaltung, ob ein Thread verfügbar ist und gestartet werden kann. Falls JA wird das entsprechende Thread Verzeichnis vorbereitet und das zu evaluierende Individuum an den Thread übergeben (Preprocessing). Mit launchSim wird der Thread (die Simulation) gestartet.


===ThreadReady===
===ThreadReady===
ThreadReady fragt die Threadverwaltung ob ein Thread ob ein Thread beendet ist. Falls JA werden die Ergebnisse aus dem sntsprechenden Verzeichnis verarbeiet (PostProcessing). Desweiteren wird hier in zwei Fälle unterschieden. Je nachdem ob die Simulation erfolgreich war (SimOK) wird die Simulation entweder verarbeitet oder verworfen und neu gestartet.
ThreadReady fragt die Threadverwaltung, ob ein Thread ob ein Thread beendet ist. Falls JA werden die Ergebnisse aus dem entsprechenden Verzeichnis verarbeitet (Postprocessing). Des Weiteren wird hier in zwei Fälle unterschieden. Je nachdem ob die Simulation erfolgreich war (SimOK) wird die Simulation entweder verarbeitet oder verworfen und neu gestartet.


===launchSim (überladen)===
===launchSim (überladen)===
launchSim führt die Simulation aus und kann entweder Seuquenziell (ohne Parameter) oder parallel (mit Parameter) für die Threads verwendet werden.
launchSim führt die Simulation aus und kann entweder sequenziell (ohne Parameter) oder parallel (mit Parameter) für die Threads verwendet werden.
 


[[Kategorie:BlueM.Opt Development]]
[[Category:BlueM.Opt Usage|M]]
[[Category:BlueM.Opt Development|M]]

Latest revision as of 05:04, 18 December 2021

EVO.png BlueM.Opt | Download | Usage | Development

Multithreading support

In multithreading mode, multiple individuals are evaluated simultaneously, providing for considerable speed improvements.

Multithreading is switched on the General tab of the settings pane.

Whether multithreading is available depends on the selected combination of application and algorithm, both of which have to support multithreading.

The following table shows which combinations currently allow for multithreading:

Algorithm
Application PES SensiPlot Hooke & Jeeves MetaEvo DDS
BlueM.Sim √ x x √ x
TALSIM √ x x √ x
SMUSI x x x x x
SWMM √ x x √ x
Testprobleme x x x x x
Traveling Salesman x x x x x

Legend: √: multithreading supported | x: multithreading not supported | N/A: combination not supported

Anleitung zur Implementation für weitere Methoden

→ siehe auch Bug 345

Zusammenfassung

  1. Array von Individuen an Sim.Evaluate() übergeben
  2. Optional: Methode schreiben, die das Event Sim.IndividuumEvaluated() abfängt und evaluierte Individuen sofort verarbeitet
    Alternativ: warten, bis Sim.Evaluate() mit allen Individuen fertig ist und die Individuen dann stoßweise verarbeiten.

Ausführliche Anleitung

Multithreading wird von der Klasse Sim übernommen.

Die folgende (überladene) Methode kriegt ein Array von Individuen übergeben, die dann in multiplen Threads abgearbeitet werden. <vbnet>Public Overloads Function Evaluate(ByRef inds() As EVO.Common.Individuum, Optional ByVal storeInDB As Boolean = True) As Boolean()</vbnet>

Sobald ein Individuum (erfolgreich) fertig evaluiert wurde, wird folgendes Event ausgelöst: 

Public Event IndividuumEvaluated(ByRef ind As EVO.Common.Individuum, ByVal i_Nachf As Integer)

Nachdem alle Individuen fertig evaluiert wurden, wird das gesamte Array von Individuen zurückgegeben.

Es gibt also zwei Möglichkeiten, die evaluierten Individuen weiterzuverarbeiten:

  1. In Echtzeit (mit Event)
  2. Stoßweise (ohne Event)

Echtzeitauswertung

Das Event muss von einer Methode abgefangen werden, im ES-Controller ist dies beispielsweise folgende Methode: 

Private Sub processIndividuum(ByRef ind As Common.Individuum, ByVal iNachfahre As Integer) Handles Sim1.IndividuumEvaluated

Nachdem die Methode Sim.Evaluate() fertig ist, müssen dann nur noch evtl. vorhandene nicht-erfolgreich evaluierte Individuen behandelt werden. (Erkennbar an dem zurückgegebenen Array von Booleans.)

Stoßweise Auswertung

Warten, bis die Methode Sim.Evaluate() fertig ist, und die Individuen erst dann verarbeiten.

Evaluierung ohne Multithreading

Für mit ohne Multithreading gibts die Methode Sim.Evaluate() auch für einzelne Individuen.

Anleitung zur Implementation in weiteren Anwendungen

Sequenzdiagramm Multithreading

ThreadFree

ThreadFree fragt die Threadverwaltung, ob ein Thread verfügbar ist und gestartet werden kann. Falls JA wird das entsprechende Thread Verzeichnis vorbereitet und das zu evaluierende Individuum an den Thread übergeben (Preprocessing). Mit launchSim wird der Thread (die Simulation) gestartet.

ThreadReady

ThreadReady fragt die Threadverwaltung, ob ein Thread ob ein Thread beendet ist. Falls JA werden die Ergebnisse aus dem entsprechenden Verzeichnis verarbeitet (Postprocessing). Des Weiteren wird hier in zwei Fälle unterschieden. Je nachdem ob die Simulation erfolgreich war (SimOK) wird die Simulation entweder verarbeitet oder verworfen und neu gestartet.

launchSim (überladen)

launchSim führt die Simulation aus und kann entweder sequenziell (ohne Parameter) oder parallel (mit Parameter) für die Threads verwendet werden.

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