В. Панов, международный мастер по шахматам.

Четверостишие из мнемонического стишка возможно будет знакомо любителям шахмат и википедии Благодаря ему можно на практике виртуозно продемонстрировать решение задачи о ходе коня.

Собственно в очередном задании конкурса участникам и предлагается подумать над решением модификации этой задачи, когда можно обойти только заданное число клеток шахматной доски. Обойти всю доску не представляется возможным - оказывается, экономический кризис повлиял и на шахматных коней

Вот и само задание 2 этапа конкурса Threading Challenge 2009, а решение необходимо отправить до 25 сентября PST:

Позор моим сединам – оказывается, есть такая премия, имени того самого Кнута, которой награждают специальных людей, которые внесли особый вклад в развитие информатики. А я и не знал!

Так вот, в прошлом году немецкий математик Фолкер Штрассен получил упомянутую всуе премию за титанический труд, направленный на разработку и анализ эффективных алгоритмов. Одной из первых его работ стал алгоритм перемножения матриц, пусть по современным меркам и не самый эффективный, зато простой. Точнее - несложный. А еще неплохо распараллеливающийся.  Видимо эти две причины и натолкнули моего коллегу Клэя-судью Бришерса на выбор первого задания нового сезона Threading Challenge 2009. Итак, умножение матриц по алгоритму Штрассена.

Хочу обратить ваше внимание на вот какую штуку. Все мы помним, что в прошедшем сезоне судейство конкурса зачастую затягивалось на недели. Так вот, в данном задании эта проблема решена на корню: конкурсное приложение должно само сгенерировать матрицы, само их перемножить (двумя способами), и само же проверить результаты. Судьям останется только записать время выполнения в табличку и отсортировать ее по возрастанию.  Очень надеюсь что на этот раз первую строчку наконец-то займет участник из России

Что же остается мне? Привести полный текст задания и пожелать вам удачи!

Как-то так вышло, что я опять профилонил всю неделю. А ведь кое-какие события в сообществе ISN продолжают происходить, хотим мы этого или нет. Итак, новости:

Habrahabr.ru
Самые социально опасные активные элементы сообщества ISN наверняка уже заметили, что мы запустили корпоративный блог Intel на Habrahabr.ru. Лучше поздно, чем никогда! Вообще-то я хотел начать издалека и накидал несколько страниц черновиков класса «жевачка» дабы развлечь почтенную публику. Но суровая правда жизни заставила начать с про-маркетингового поста о конкурсе Уровень 2009. Этого оказалось вполне достаточно, чтобы ударить хабраэффектом по американскому сайту ISN. Сайт выдержал .
Calls to action: Хабралюдям срочно добавлять меня в друзья! Сотрудники Интел, которым есть что сказать хабралюдям - пишите письма!

Уровень 2009 (он же Game Demo 2009)
Кстати о конкурсе для геймдевелоперов.
Прием заявок заканчивается 30 июня, поторопитесь. (upd: оказалось что по независящим от меня причинам такой даты как 31 июня не существует )

ISN TV
В то время как европейская часть команды ISN пытается совершенствовать старые проверенные методы подачи материала, наши американские коллеги пошли дальше и вплотную занялись телевещанием. Нет-нет, не видеороликами – именно вещанием. Начиная с июня смотрите еженедельные передачи ISN TV. Можно в риалтайм, можно в записи. Предложения по тематике предстоящих выпусков - в камменты. Критику прошлых выпусков – тоже.

Threading Challenge 2009
Решения последнего, шестого задания конкурса принимаются до 3-го июля. К сожалению, наш главный Клэй-судья Бришерс приболел, всвязи с чем мы до сих пор не знаем победителей четвертого и пятого этапов. Все, на что остается полагаться – таблица неофициальных результатов. Продолжаю изо все сил болеть за российских участников. Кстати, как вы там? Мне уже никакого здоровья не хватает за вас болеть

Немного о личном
Завсегдатай ISN и победитель целых двух наших конкурсов Ильнар Борханов (ilnarb) вовсеуслышание заявил о предстоящей смене своего семейного статуса. В лучшую, позволю себе заметить, сторону . Мы не можем оставить это без внимания и поздравляем Ильнара и его будущую супругу с предстоящим событием!

А еще от всей души поздравляю мою правую руку (она же моя совесть) Светлану Емельянову с успешной защитой диплома. Насколько я понимаю, он будет красным. Молодец, Света!

Ну и уж если начали о личном, то у меня тоже есть чем поделиться. Моя дочь закончила наконец-таки школу и сдала все ЕГЭ. Осталось пережить вступительные экзамены. К сожалению (а может к счастью?) computer science рассматривается как last option.

Всем удачи!

Признаюсь честно: держать руку на пульсе конкурса Threading Challenge трудно даже мне. Все, что имею – таблица неофициальных результатов. Судя по ней, наш участник jne100 занимает третью строчку в рейтинге после четырех заданий. Однако есть еще повод надеяться на победу: в зачет пойдут три лучшие работы из шести возможных, а это значит, что на таблицу можно ссылаться исключительно для справки. Кроме того, интересную тактику выбрали Дмитрий Вьюков и Андрей Рябов: они просто пропускают неинтересные задания, готовясь к решительному сокрушающему удару. Что ж, посмотрим, чем это все закончится!

Тем временем участники продолжают работать над пятым заданием, а я выкладываю перевод шестого (и последнего).

Пересечение отрезков (Line Segment Intersection)

Постановка задачи: напишите многопоточное приложение, находящее пары пересекающихся отрезков в трехмерном пространстве.

Имя исходного файла, содержащего координаты отрезков, и имя файла результата должны быть соответственно первым и вторым аргументами командной строки приложения.

Формат исходного файла и файла результата: в первой строке исходного файла содержится целое N, которое представляет собой число отрезков, содержащихся в файле. Далее следует N строк, каждая из которых состоит их имени отрезка (четыре печатных символа) и шести целых чисел, представляющих начальную и конечную координаты отрезка в трехмерном пространстве. Первые три числа соответствуют началу отрезка (x,y,z), вторые три числа – концу отрезка (x1,y1,z1).

Точность вычислений: достаточной для нахождения требуемых отрезков точностью является значение, которое можно представить 32-х разрядным числами с плавающей точкой на тестовой платформе конкурса.

Файл результата должен содержать имена всех пар пересекающихся отрезков из исходного файла в произвольном формате. Если пересекающихся пар не найдено, файл результата должен содержать соответствующее сообщение.

Пример исходного файла:

===================

8

AAAA -6 1 3 -8 4 -4

BBBB 3 -9 0 -3 -1 6

CCCC -1 -7 2 -4 -8 -4

DDDD 0 0 0 -1 6 2

EEEE 0 3 8 5 3 -7

FFFF 3 6 4 -4 0 -2

GGGG 8 -1 0 7 9 0

HHHH 11 8 0 10 -4 -3

Пример файла результата:

====================

Segments that intersect:

DDDD FFFF

Время выполнения: для сравнения будет использовано общее время выполнения приложения.

Удачи!

Немного теории. Для решения проблемы 3-разрешимости я использовал алгоритм WalkSat. Нашел его не сразу, сначала пытался решать проблему перебором, а еще как то интеллектуально подобрать значения булевых переменных, но очень скоро понял что все это бесполезно. Алгоритм WalkSat заключается в следующем: сначала значения всех переменных устанавливаются произольным образом (вообще то я устанавливал их наилучшим образом). Затем находятся все неудовлетворяющие скобки (т.е. тройки переменных объединенных операцией логиского "ИЛИ"). На каждой итерации случайным образом выбирается одна из неудовлетворяющих скобок, а далее в зависимости от значения вероятности (0.5 by default) может произойти одно из двух действий - либо алгоритм пытается улучшить ситуацию инвертированием наиболее подходящей переменной (инвертирование которой уменьшит количество неудовлетворяющих скобок), либо инвертирует произвольную из трех переменных, что обеспечивает ему выход из локальных максимумов. Все заканчивается если решение найдено, или совершено максимальное количество итераций (это скорее всего означает что решения вообще нет).

В параллельной версии я просто запускал несколько потоков (8 конечно) поиска решения с разным значением вероятности (0.5, 0.55, 0.60...) выбора между двумя действиями. На практике все это работает чертовски хорошо, и решение находится очень быстро.

Кстати еще двое участников из Китая, чьи решения могли обрабатывать болшое количество переменных, использовали примерно такие же способы (еще один WalkSat и один GSat). Жаль конечно что райтап я слил - совсем не было времени его писать. Теперь скачав идеальный райтап одного из китайских участников, все буду делать по его образцу.

А вот и сама ссылка на мое решение - http://software.intel.com/file/18718.

Поздравьте – теперь я свободный человек в свободной стране! Нет, я не свалил в Великобританию, просто  пятый сезон LOSTа закончился, а это значит, что моих постов в ISN блоге отныне будет чуть больше . Признаюсь честно: не то, чтобы я фанат, но, черт возьми, начиная с какого-то момента третьего примерно сезона возникает естественное желание разобраться в перипетиях происходящего и нащупать причинно-следственные связи. Девелоперское прошлое во мне время от времени просыпается, что ли?

А как человек с PM-прошлым, задаю себе ряд вопросов о планировщике, в котором сюжет спланирован и нарезан по сериям. Если это был MS Project, то снимаю виртуальную свою бандану перед сценаристами и режиссерами – упорные ребята! А если это все «из головы», то все равно снимаю – у них, значит, IQ за двести зашкаливает.

На фан-ресурсах LOSTа народ пытается отрисовать последовательность событий на временной диаграмме. Это что-то сильно напоминает, не находите?

Впрочем, не буду растекаться мыслью по древу. В конкурсе Threading Challenge 2009 наблюдается некоторое затишье. Часть народа отвалилось уже на втором задании, а часть, видимо, собрали волю в кулак и доделывают третье. В любом случае, оставшимся в живых – удачи (все еще помнят, что трех заданий достаточно для победы?), выкладываю русский перевод четвертого сезона задания:

Поиск подстрок

Постановка задачи: написать многопоточное приложение, осуществляющее поиск в базе данных молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты  (ДНК). Молекула ДНК представляет собой последовательность нуклеотидов.  Нуклеотиды бывают четырех типов: пурины аденин (А) и гуанин (G), пиримидины тимин (Т) и цитозин (С). Таким образом, ДНК можно представить как строку, состоящую из четырех символов 'A', 'C', 'G' и  'T'.

Результат должен содержать точные позиции всех искомых последовательностей нуклеотидов во всех  исходных последовательностях ДНК: если искомая последовательность встречается в нескольких ДНК, необходимо найти все совпадения. Если искомая последовательность встречается в одной ДНК несколько раз, нужно вывести позицию первого вхождения.

Имена файлов базы ДНК, искомых последовательностей и файла результата должны быть соответственно первым, вторым и третьим аргументами командной строки программы.

Формат исходных файлов и файла результата:  файл с исходной базой записей ДНК и файл с искомыми последовательностями нуклеотидов имеют одинаковый формат. Каждая запись состоит из строки описания и собственно последовательности. Строка описания начинается с символа ‘>’ (больше), за которым следует текстовое описание, не более 131 символа. В следующих строках расположена последовательность нуклеотидов, заданная символами 'A', 'C', 'G',  'T', не более 80 символов в строке. Признаком конца файла является маркер “>EOF”.

В файл результата необходимо вывести следующую информацию:
1) описание искомой последовательности (из второго файла)
2) описание исходных последовательностей (из первого файла), в которых найдены совпадения, включая точные позиции совпадений
3) или сообщение, что искомая последовательность не найдена в базе

Время выполнения: для сравнения будет использовано общее время выполнения, т.е. время, включающие файловые операции ввода-вывода. Таким образом, допускается выполнение поиска, или сжатия/преобразования исходных данных во время операций ввода-вывода.

Кстати, пример исходного файла можно скачать тут. А отправлять задание надо сюда.

И еще раз всем удачи!

Абсолютным победителем оказался участник из Китая denghui0815. Автор самого быстрого кода – emacswu. И, наконец, лучшее описание решения предоставил calebe.

Вообще, удивило отсутствие турнирной таблицы. Какое-то призрачное распределение баллов… Сколько баллов получили наши участники и насколько производительными оказались их решения одним лишь судьям известно. Надеюсь, в судействе последующих заданий Клэй исправится. Как он сам написал, сейчас идет борьба с багами конкурсной платформы и пообещал, что в будущем подсчет баллов будет осуществляться быстрее. Остается поверить обещаниям и пожелать удачи нашим ребятам в решении следующих задач конкурса.

Удачи, удачи и еще раз удачи!

Знаю, знаю что все уже заждались результатов первого раунда. Клэй “Судья” Бришерс обещал закончить на этой неделе. А пока мы все с нетерпением ждем результатов, а конкурсанты дописывают 3SAT (осталось меньше трех дней), я выкладываю третью задачку. Извините, пишу практически своими словами – очень уж текст у Клэя был труднопереводимый:

Поиск

Постановка задачи: необходимо написать параллельную программу, которая производит поиск ключей из множества B в упорядоченном множестве А.

 

Все ключи представляют собой 15-ти символьные строки. Программа принимает множества A и B из двух исходных текстовых файлов данных. Ключи в файле А расположены в упорядоченном порядке.

 

Результат работы программы нужно вывести в файл C. В каждой строке файла C должен содержаться ключ из множества B и его позиция в множестве А (индекс отсчитывается с нуля), или, если ключ не найден – специальная пометка.

 

Имена файлов исходных данных (множество А), ключей для поиска (множество B) и файла результата C должны быть соответственно первым, вторым и третьим аргументами командной строки программы.

 

Пример командной строки:
> mysearch.exe data.txt keysearch.txt results.txt

 

Формат исходных файлов и файла результата: В первой строке файла исходных данных содержится целое N, представляющее число ключей, хранящихся в файле. Далее следуют N строк, в каждой из которых содержится по одному 15-ти символьному ключу. Строки упорядочены.
Файл с ключами для поиска содержит произвольное количество строк, в каждой из которых содержится по одному 15-ти символьному ключу.

 

Файл результата должен содержать то же количество строк, что и файл с ключами для поиска. Каждый ключ необходимо вывести в отдельную строку, в ту же строку необходимо вывести позицию найденного ключа в файле исходных данных, или отметку о том, что ключ не найден.

 

Пример файла исходных данных (data.txt):
10
123456789012345
AABBCCDDEEFFGGH
MMNNNNNNNNNNNNN
MMNNNNNNNNNNNNO
NNNNNNNNNN12345
NNNNNNNNNN12346
This is a key22
aabbCCDDEEFFGGh
mMNNNNNNNNNNNNN
not the lastkey

Пример файла с ключами для поиска (keysearch.txt):
MMNNNNNNNNNNNNN
NOT the lastkey
mMNNNNNNNNNNNNN
AABBCCDDEEFFGGH
AABBCCDDEEFFGG0

Пример файла результата (results.txt):
MMNNNNNNNNNNNNN is found at index 2
NOT the lastkey is NOT FOUND
mMNNNNNNNNNNNNN is found at index 8
AABBCCDDEEFFGGH is found at index 1
AABBCCDDEEFFGG0 in NOT FOUND

 

Ограничения: исходные данные из файла (А) необходимо считать в одномерный массив, по одному ключу в каждом элементе массива. Следующий псевдокод демонстрирует алгоритм чтения:

readfile(inputFD, &N);
for i = 0, N-1 {
A[i] = getkey(inputFD);
}

 

Время выполнения: если вы включили в свое приложение код таймера, позволяющий определить время чтения файла ключей для поиска (B), время поиска и вывода результата, то результаты, показанные таймером, будут использованы для определения производительности приложения. Если код таймера не включен в приложение, или если ограничения постановки задачи не соблюдены, для сравнения будет использовано общее время выполнения, т.е. время, включающие файловые операции ввода-вывода.

Решения отправляем по этой ссылке.

Всем удачи!

Итак, осталось совсем немного времени, чтобы отправить решение первой задачи – «поразрядная сортировка». Напомню, что это необходимо сделать до 11:00 по московскому времени, 25 апреля, суббота.

То есть завтра утром.

Насколько я вижу, несколько русскоговорящих участников уже отправили свои работы. И это радует! Все, кто еще этого не сделал – дописываем до точки (точнее – до точки с запятой) и жмем на вот эту ссылку.

Надеюсь, наш бессменный судья Клэй Бришерс вынесет свой суровый, но справедливый вердикт уже на следующей неделе.

Важное замечание: я знаю, что из-за хитрого диалога загрузки файлов некоторые участники не смогли прицепить свое решение к форме заявки. Или думали, что прицепили – а на самом деле нет.

Пожалуйста, убедитесь еще раз: к вашей форме должен быть приложен архив с исходным кодом и исполняемый файл. Наши веб-разработчики вчера изменили диалог загрузки, теперь он стал интуитивно понятнее. Надеюсь, проблем с ним не будет. В любом случае, если возникли какие-то подозрения, терзают сомнения, а выходные хочется провести со спокойной душой – шлите свои работы мне. Dmitry.Oganezov в домене intel.com. Пожалуйста, переименуйте архив в *.txt и поставьте subject «Threading Challenge 2009 – Radix Sort».

Всем удачи! Теплых вам выходных!

Остается 5 дней, чтобы предоставить решение первого конкурсного задания  Threading Challenge 2009 - «поразрядная сортировка». Напоминаю, что решения принимаются до 24 апреля по тихоокеанскому времени включительно, то есть до 11 часов утра 25 апреля (суббота) по московскому времени.

Судя по сообщениям в русском и английском форумах, несколько русскоговорящих участников продолжают работу над первым заданием. Всем конкурсантам удачи - надеюсь, ваши работы будут лучшими!

Тем временем, настало время объявить вторую задачку. Сразу оговорюсь, что я изучал булеву алгебру более 20 лет назад и заранее прошу прощения за возможные неточности в переводе. Терминологию и теорию на русском можно посмотреть, например, вот тут или тут.

Итак, второе задание первого этапа конкурса Threading Challenge 2009:

Задача выполнимости (3SAT)

Постановка задачи: Задача выполнимости булевых формул  (Satisfiability, сокращенно SAT) состоит в нахождении таких значений переменных, при которых булева формула, состоящая только из операций ИЛИ (OR), И (AND), НЕ (NOT) и скобок принимает значение ИСТИНА (TRUE). Частным случаем задачи выполнимости является задача 3SAT, сводящаяся решению выполнимости конъюнктивной нормальной формы функции трех переменных. Примером формулы 3SAT, представляющей собой конъюнкцию нескольких дизъюнктов будет выражение вида

    (X_1 | !X_2 | X_3) & (X_3 | X_2 | !X_1) & (X_2 | X_1 | !X_3) & (!X_1 | !X_2 | !X_3)

Где:
'|' – операция ИЛИ (OR),
'&' – операция И (AND),
'!' – операция НЕ (NOT). 

 

Данное выражение выполнимо при X_1 = ИСТИНА, X_2 = Истина, X_3 = ЛОЖЬ.

Необходимо написать параллельную программу, которая принимает выражение, представляющее 3SAT формулу из текстового файла и определяет, является ли формула выполнимой, то есть существует ли такой набор значений переменных, при котором выражение принимает значение ИСТИНА.

Если такой набор переменных существует, переменные и их значения нужно вывести в текстовый файл результата. Если формула невыполнима, файл результата можно опустить. Имена исходного и результирующего файлов должны быть соответственно первым и вторым аргументом командной строки исполняемого файла программы.

 

Формат исходного файла и файла результата: В первой строке исходного файла содержатся два целых числа: максимальное число переменных, составляющих выражение (N) и число дизъюнктов в выражении (K). Следующие К строк описывают дизъюнкты и содержат по три целых числа Abs([1,N]), разделенных пробелами. Эти числа представляют собой индексы булевых переменных, где отрицательное значение соответствует операции отрицания.

Файл результата, сгенерированный программой (если формула выполнима), должен состоять из N строк. Каждая строка соответствует одной из N переменных и содержит ее булево значение в виде индекса переменной, являющимся целым числом [1,N]. Далее следует пробел и символы 'T' или 'F', представляющие соответственно значения ИСТИНА и ЛОЖЬ.

 

Пример исходного файла (соответствующий выражению выше):
3 4
1 -2 3
3 2 -1
2 1 -3
-1 -2 -3

Пример файла результата (соответствующий выражению выше):
  2 T
  3 F
  1 T

 

Время выполнения: для определения производительности будет использовано общее время выполнения приложения.

 

Всем удачи! Время на решение второй задачки – до 8 мая PST (символичное 9 мая по московскому времени - намек, думаю, понятен ).

P.S. те, кто участвует в конкурсе - я был бы вам очень благодарен за комментарии по постановке задачи. Пишите, насколько подобные алгоритмы вам интересны, кажутся ли они вам простыми, или наоборот - сложными, сколько времени вы тратите на конкурс. Любые замечания и пожелания - я всегда на связи!