基于多粒度通訊的Dijkstra并行算法優(yōu)化的探究

屠興漢

摘 要：文章首先探討了最短路徑的并行算法優(yōu)化策略，結(jié)合多粒度通訊的運(yùn)行特征來進(jìn)行，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探討基于多粒度通訊基礎(chǔ)上的Dijkstra并行算法優(yōu)化方法，以及并行算法最終的驗(yàn)證形式，方便在所開展的算法優(yōu)化中確定更合理的內(nèi)容，達(dá)到理想的運(yùn)算效果通訊功能也能更合理的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：多粒度通訊；Dijkstra并行算法；算法優(yōu)化

一、最短路徑的并行優(yōu)化策略

通訊功能基于計(jì)算基礎(chǔ)上來進(jìn)行時，算法的選擇會考慮路徑是否屬于最優(yōu)化的形式，通過這種形式來節(jié)省存儲空間，通訊系統(tǒng)運(yùn)行速度也能得到保障。通常是采用Dijkstra來進(jìn)行的，能夠同時進(jìn)行多項(xiàng)復(fù)雜的運(yùn)算，并且二進(jìn)制算法在程序匯編階段也更方便使用，會自動的進(jìn)行最短路徑選擇。除此之外最短路徑選擇還包含很多種，包括BMF算法等，但應(yīng)用最廣泛的還屬于Dijkstra算法，文章將以此為例，探討如何進(jìn)行算法的優(yōu)化選擇，粒度大小對通訊傳輸速度有很大的影響，因此在路徑選擇過程中并行算法能夠幫助節(jié)省大量的時間，同時完成多個通訊傳輸需求的計(jì)算任務(wù)，所得到的最終結(jié)果也與實(shí)際情況保持一致。在運(yùn)算出結(jié)果之后，通訊系統(tǒng)中會根據(jù)所得到的運(yùn)算數(shù)據(jù)來進(jìn)行繼續(xù)完善，對信號進(jìn)行劃分，這也是傳統(tǒng)劃分結(jié)果中所難以實(shí)現(xiàn)的。最短路線選擇需要通過分割來實(shí)現(xiàn)，分割后運(yùn)算粒度之間的距離，確定最短的路徑，基于最短路徑基礎(chǔ)上進(jìn)行算法優(yōu)化，確保系統(tǒng)運(yùn)行可以得到更大的空間。

二、Dijkstra算法的實(shí)現(xiàn)

算法確定后需要進(jìn)行功能上的實(shí)現(xiàn)，通過程序匯編等方法來進(jìn)行，對源點(diǎn)與終點(diǎn)進(jìn)行確定，對于進(jìn)程的選擇也要從兩方面來進(jìn)行，先進(jìn)行1進(jìn)程運(yùn)算，其結(jié)果會影響到2進(jìn)程的開展，在這樣的環(huán)境下后續(xù)運(yùn)算也能繼續(xù)開展，進(jìn)程1的結(jié)果會直接影響到2進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)兩種進(jìn)程方法之間的相互配合。串行與并行都是比較常用的運(yùn)算方法，一次運(yùn)算結(jié)束后會進(jìn)行結(jié)果的檢驗(yàn)，對于其中不準(zhǔn)確的信息內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，通過這種方法可以提升信息的有效性。運(yùn)算是分層進(jìn)行的，按層次進(jìn)行分析能夠避免結(jié)果應(yīng)用不徹底的現(xiàn)象。采用二進(jìn)制原理來進(jìn)行的運(yùn)算分析，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果上的相互配合，是一種基于程序匯編基礎(chǔ)上開展的分析運(yùn)算，在功能實(shí)現(xiàn)上也更合理，對通訊系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。

三、通訊方式的優(yōu)化

通訊方式優(yōu)化首先要從時間降低方面來進(jìn)行，只有確定了詳細(xì)的運(yùn)算范圍，在此基礎(chǔ)上所開展的后續(xù)通訊程序優(yōu)化工作才能更順利的進(jìn)行，通訊方式選擇很大程度上會受到Dijkstra并算方法的影響，也增大了系統(tǒng)的配合不穩(wěn)定性，在通訊任務(wù)開展期間，比較常見的問題要做好統(tǒng)計(jì)工作，這樣所開展的運(yùn)算方法合并使用也能夠更高效穩(wěn)定的進(jìn)行，達(dá)到理想的工作狀態(tài)，并幫助提升系統(tǒng)的使用效率。通訊時間得到有效降低后，最終的工作效率也能夠得到明顯提升，更有助于實(shí)現(xiàn)更加高效的通訊方法優(yōu)化。多粒度通訊系統(tǒng)在運(yùn)算過程中所受到的干擾內(nèi)容也比較多，只有通過加強(qiáng)系統(tǒng)之間的算法合并，才能夠?qū)⒏蓴_因素所帶來的影響降至最低標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)的推廣建設(shè)任務(wù)也能更方便進(jìn)行。采用Dijkstra并行算法需要技術(shù)人員對現(xiàn)場所存在的工作隱患做出足夠了解，在此基礎(chǔ)上所開展的工作任務(wù)之間配合形式才是更加合理的。在進(jìn)行通訊優(yōu)化過程中，要不斷的對運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，方便及時進(jìn)行算法的轉(zhuǎn)化，有利于最終系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的匯編設(shè)計(jì)。

四、多粒度通訊Dijkstra并行算法的驗(yàn)證

設(shè)計(jì)與框架構(gòu)成完成后，進(jìn)入到最終的匯編階段，也就是對Dijkstra并行算法運(yùn)行環(huán)境的驗(yàn)證，通過驗(yàn)證能夠發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并更深入的對運(yùn)算配合方法做出優(yōu)化，達(dá)到理想的建設(shè)使用效果。多粒度通訊系統(tǒng)在運(yùn)行階段具備對粒度的選擇能力，以實(shí)現(xiàn)通訊系統(tǒng)之間的配合運(yùn)行。驗(yàn)證需要基于系統(tǒng)匯編的理論基礎(chǔ)上來開展，方便技術(shù)人員進(jìn)行更深入的選擇，進(jìn)入到正式的驗(yàn)證階段，需要技術(shù)人員觀察在系統(tǒng)中是否存在數(shù)據(jù)方面的誤差，同時系統(tǒng)也具備自動檢測功能，能夠?qū)⑺嬖诘恼`差記錄在其中，在最后的參數(shù)核對階段可以繼續(xù)使用，達(dá)到更理想的檢測效果。除此之外，驗(yàn)證還需要考慮節(jié)點(diǎn)的選擇問題，觀察最終的節(jié)點(diǎn)配合形式是否與系統(tǒng)中的通訊運(yùn)行信號傳輸方向保持一致，發(fā)現(xiàn)其中存在節(jié)點(diǎn)變化現(xiàn)象后，加強(qiáng)路徑的距離計(jì)算，并得到最合理的運(yùn)算方法，提升工作任務(wù)的完成效果，一些比較常見的技術(shù)性問題也能通過這種方法得到進(jìn)一步的解決。

結(jié)語：短路徑算法一直是地理信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)，已在路徑規(guī)劃、交通導(dǎo)航、管網(wǎng)優(yōu)化等方面得到了廣泛的應(yīng)用。最短路徑算法也是車輛路徑問題（VRP）、網(wǎng)絡(luò)平衡配流等復(fù)雜問題求解的基礎(chǔ)。

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