RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Моделирование и анализ информационных систем // Архив

Модел. и анализ информ. систем, 2023, том 30, номер 2, страницы 128–139 (Mi mais794)

Algorithms

Рекурсивно-параллельный алгоритм поиска максимального общего подграфа

В. В. Васильчиков

Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова, ул. Советская, 14, Ярославль, 150000, Россия

Аннотация: В работе предложен алгоритм решения задачи нахождении максимального общего подграфа. Описаны последовательный и параллельный вариант алгоритма, их программная реализация и произведено экспериментальное исследование их эффективности.
Данная задача является одной из самых известных NP-полных задач. Ее решение может потребоваться при решении многих практических задач, связанных с исследованием сложных структур. Мы решаем ее в постановке, в которой требуется найти все возможные изоморфизмы найденного общего подграфа. Ввиду чрезвычайно высокой трудоемкости задачи желание ускорить ее решение за счет распараллеливания алгоритма является вполне естественным. Для организации параллельных вычислений автором использовалась библиотека RPM_ParLib, которая позволяет создавать параллельные приложения, работающие в локальной вычислительной сети под управлением среды исполнения .NET Framework. Библиотека поддерживает рекурсивно-параллельный стиль программирования и обеспечивает эффективное распределение работы и динамическую балансировку загрузки вычислительных модулей в процессе исполнения программы. Она может быть использована для приложений, написанных на любом языке программирования, поддерживаемом .NET Framework. Целью численного эксперимента было исследование ускорения, достигаемого за счет рекурсивно-параллельной организации вычислений. Для эксперимента автором было разработано специальное приложение на языке C#, предназначенное для генерации различных наборов исходных данных с заданными параметрами. В работе описаны характеристики сгенерированных исходных пар графов, а также результаты, полученные в ходе эксперимента.

Ключевые слова: максимальный общий подграф, изоморфизм, параллельный алгоритм, рекурсия, .NET.

УДК: 519.688: 519.85

MSC: 68W10

Поступила в редакцию: 22.03.2023
Исправленный вариант: 16.05.2023
Принята в печать: 17.05.2023

DOI: 10.18255/1818-1015-2023-2-128-139



© МИАН, 2024