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在分散式網路系統下討論選第K大值的問題
Thesis

在分散式網路系統下討論選第K大值的問題

林詠順
Masters, National Tsing Hua University
1988

Abstract

分散式網路選第K大值的問題環狀匯流排巨觀微觀 DISTRIBUTED-NETWORKSDISTRIBUTED-K-TH-SELECTIONRINGBUSMACROSCOPICMICROSCOPICSHOUT-ECHO
在這篇論文中,我們討論了在分散式網路系統下,如何解決選第k大值的問題(Dis-tributed k th-selection problem),由於這個問題在一般網路架構下並不容易解,所以我們有興趣的是在三個不同的架構下:環狀(Ring)、匯流排(Bus )以及s-hout-echo 。以下針對這三種架構,提出不同的解法,同時也分析了其複雜性(Com-plexity )以及說明解法的正確性。最後並且歸納了一些共同的特性。首先定義所謂在分散式網路系統下的選第k大值的問題:假設在網路下,給予d個節(node),而每一個節點分別包含了不同個數的值,我們想求的是在這樣的網路下,第k大的值究竟是什麼?在單一的計算機下,這個問題己經有了不錯的解法,但在分散式系統下,較少有研究。這篇論文共分五章,第一章給予問題的定義;第二章提出在環狀結構網路下的解決方法,一共有七種方法提出來,並且在最後一章做模擬測試(Simulation),發現一些有趣的現象;第三章提出在shout-echo架構下的解決方法,除了已有的一些有趣方法外,我們還發現一個定理,可以做很好的前置作業(preprocessing ),並且運用第二章的想法,也得到一個最佳計算方法;第囡章中對匯流排網路,提出兩個方法去求第k大值,同時也比較它們之間的複雜性;在最後一章中,我們歸納前面三章所提出的方法,發現了兩個有用的觀點:巨觀(Macroscopic)與微觀(Microscopic )。在巨觀法下可發現在這個問題所提出的解法,若不是分散性(Distributed )的控制方式,便是有一個主管計算方法過程的節點去控制的方式(Centralized )。而在微觀法下,我們歸納出四種有用的訊息形態(Message Type),可以做為解決第k大值問題的一種工具。結論是希望對這個問題所歸納的巨觀與微觀法,能夠給以後想要在分散式系統上提出解決問題方法的人,一個入門得導引。

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