MATLAB分布式并行计算服务器配置和使用方法Word版
MATLAB并行计算的实现方法与技巧
MATLAB并行计算的实现方法与技巧1. 引言MATLAB是一种非常强大的数值计算和科学编程工具，但在处理大规模数据以及复杂计算任务时，单个计算机资源的限制会导致计算效率低下。
为了充分利用计算资源，提高计算速度，我们可以使用并行计算技术。
本文将介绍MATLAB并行计算的实现方法与技巧，帮助读者合理利用多个计算核心，提升计算效率。
2. 并行计算概述并行计算是将一个任务划分为多个子任务，同时在多个计算核心上进行计算，以加快计算速度。
在MATLAB中，我们可以使用Parallel Computing Toolbox来实现并行计算。
其主要方式有两种：任务并行计算和数据并行计算。
3. 任务并行计算任务并行计算是指将一个大任务分解成多个子任务，每个子任务被分配到不同的计算核心上执行。
MATLAB提供了parfor循环来方便开发者实现任务并行计算。
下面是一个简单的示例，展示了如何使用parfor实现任务并行计算：```matlabparfor i = 1:100output(i) = myFunction(input(i));end```上述代码中，myFunction是一个需要计算的函数，input是输入数据，output是输出结果。
通过parfor循环，每个循环迭代都会在不同的计算核心上运行，从而提高计算速度。
需要注意的是，parfor循环中的每个迭代必须是独立的，不依赖于其他迭代的结果。
否则，parfor将无法正确处理结果的依赖关系。
4. 数据并行计算数据并行计算是指将一个大任务中的数据划分成多个部分，每个部分在不同的计算核心上进行计算。
MATLAB提供了spmd语句（single program multiple data），使得数据并行计算更容易实现。
下面是一个简单的示例，展示了如何使用spmd语句实现数据并行计算：```matlabspmddata = labindex:2:100;output = myFunction(data);end```上述代码中，labindex是一个特殊的变量，表示当前计算核心的索引。
MATLAB并行计算工具箱的使用方法
MATLAB并行计算工具箱的使用方法1. 引言在当今大数据时代，处理海量数据和复杂计算成为了一项重要的任务。
MATLAB并行计算工具箱为用户提供了解决这一挑战的强大工具。
本文将介绍MATLAB并行计算工具箱的使用方法，包括并行计算的基本概念、并行计算模型、代码优化和调试技巧等。
2. 并行计算概述并行计算是一种通过同时执行多个任务来加快计算速度的方法。
在传统计算中，任务按照顺序逐个执行，而在并行计算中，多个任务可以同时进行。
这样可以大大减少计算时间，提高计算效率。
3. 并行计算模型MATLAB并行计算工具箱提供了两种常见的并行计算模型：数据并行和任务并行。
3.1 数据并行数据并行指的是将数据分成多个部分，分别发送给多个计算核心进行并行处理。
这种模型适用于数据量很大，但每个子问题相对较简单的情况。
数据并行可以通过使用parallel Computing Toolbox中的parfor语句实现。
parfor语句类似于for循环，但是可以自动分配任务给不同的计算核心。
3.2 任务并行任务并行指的是将多个任务分配给不同的计算核心并行执行。
这种模型适用于多个独立任务的情况。
任务并行可以通过使用parallel Computing Toolbox中的spmd语句实现。
spmd语句可以将程序分成多个独立的部分，并在不同的计算核心上同时运行。
4. 并行计算的基本操作在使用MATLAB并行计算工具箱时，可以使用以下几个基本操作实现并行计算。
4.1 启动并行计算首先，需要通过在MATLAB命令行窗口输入"parpool"命令来启动并行计算。
这将根据计算机的处理器核心数量自动创建一个并行计算池，供并行计算使用。
使用"parpool"命令可以最大程度地利用计算机的多核处理能力。
4.2 并行计算的语法在使用并行计算时，需要使用一些特殊的语法来表示并行操作。
如前所述，parfor语句用于实现数据并行，spmd语句用于实现任务并行。
MATLAB中的并行计算与分布式处理技术与应用
MATLAB中的并行计算与分布式处理技术与应用在当今快速发展的信息技术领域中，高性能计算越来越受到人们的关注。
尤其是对于科学研究、工程设计、数据分析等领域的专业人士来说，如何提高计算效率成为一项重要的任务。
为了满足这一需求，MATLAB引入了并行计算和分布式处理技术，为用户提供了更高效的计算环境和便捷的应用方法。
一、并行计算与分布式处理技术的概念并行计算是指在同一时刻，通过多个处理单元同时执行多个计算任务，以提高计算效率和速度的一种计算模式。
而分布式处理技术是指将一个计算任务分解成多个子任务，通过不同的处理节点同时进行计算，最后将结果进行汇总的一种计算方式。
MATLAB中的并行计算和分布式处理技术即使通过对多个处理核心或计算节点进行任务的分配和调度，从而更好地利用系统资源，提高计算效率。
对于大规模的计算任务，通过并行计算和分布式处理技术，可以同时对多个子任务进行计算，并且能够在不同计算资源之间灵活分配，提高计算速度和效率。
二、MATLAB中的并行计算技术MATLAB提供了多种并行计算技术，包括线程并行、多进程并行和GPU并行计算等。
线程并行是最简单也是最常用的一种并行计算技术。
通过在一台计算机上同时启动多个线程来执行计算任务，可以有效利用计算机的多核心处理器，提高计算速度。
MATLAB提供了Parallel Computing Toolbox，可以方便地创建和管理线程。
多进程并行是在多台计算机上同时执行计算任务的一种并行计算方式。
通过将计算任务分解成多个子任务，并在不同计算节点上同时进行计算，最后将结果进行汇总，可以更好地利用分布式计算资源。
MATLAB提供了MATLAB Distributed Computing Server来支持多进程并行计算。
GPU并行计算是利用图形处理器进行并行计算的一种技术。
由于图形处理器具有强大的并行计算能力，使用GPU进行并行计算可以大大提高计算速度。
MATLAB提供了Parallel Computing Toolbox和GPU Coder，可以轻松地进行GPU 并行计算。
MATLAB并行运算和分布式运算的基本操作-图解
MATLAB并行运算和分布式运算的基本操作操作举例用的是MATLAB 7.11（R2010b）。
并行运算和分布式运算的三个典型适用情形：parallel for‐loop、batch job和large data sets。
1、 并行运算（Parallel Computing）1.1 编写包含并行命令的代码以parallel for‐loop为例，如果程序中for循环（如for i=1:100）的每次迭代式相互独立的，即i每次取值进行运算的结果，不会影响的下一次取值的运算，就可以把“for”改成“parfor”。
1.2 打开matlabpool，确定worker数量以启动本地2个worker为例，在MATLAB主界面的“Command Window”里输入命令：matlabpool open local 2启动的worker数量根据用户的需求以及计算机的CPU（core）的数量来确定，根据本人的试验，启动的worker数不能超过计算机的CPU（core）数量。
1.3 运行程序通过计时器可看出并行运算所需的时间比串行运算明显少很多。
1.4 关闭matlabpool在MATLAB主界面的Command Window里键入命令：matlabpool close每次运行完之后要关闭matlabpool，以防下次需要开启不同数量worker时产生冲突。
2、 分布式运算（Distributed Computing）2.1 编写包含并行命令的代码同1.1。
2.2 开启mdce服务参与分布式运算集群里的所有计算机都必须开启mdce服务。
首先在MATLAB主界面的“Current Folder”里进入路径：MATLAB根目录\toolbox\distcomp\bin然后在“Command Window”里输入命令：!mdce install装载完成后再输入命令：!mdce start注意前面的“！”。
2.3 创建、配置job manager首先在计算机本地路径MATLAB根目录\toolbox\distcomp\bin里打开“admincenter”文件。
Matlab的并行计算和分布式计算技术
Matlab的并行计算和分布式计算技术近年来，计算科学领域的发展日新月异，人们对计算速度和效率的要求也越来越高。
Matlab作为一种强大而灵活的计算工具，其并行计算和分布式计算技术为提升计算效率提供了强有力的支持。
本文将重点探讨Matlab的并行计算和分布式计算技术的相关概念、原理和应用。
一、Matlab的并行计算技术并行计算是一种将计算任务划分为多个子任务，同时进行计算以提高计算效率的技术。
Matlab通过多种方式实现了并行计算，其中最常用的方法是使用Parallel Computing Toolbox。
1. Parallel Computing Toolbox简介Parallel Computing Toolbox为Matlab用户提供了丰富的并行计算功能和工具。
它支持多种并行计算模型，包括数据并行、任务并行和通信并行等。
用户可以根据不同的计算任务需求，选择适合的并行计算模型来提高计算效率。
2. 并行计算原理与应用在并行计算中，任务的划分和数据的分发是关键的步骤。
Matlab通过使用Parallel Computing Toolbox，可以将独立且可并行计算的子任务分配到多个处理器或计算节点上，并通过数据并行和任务并行的方式实现加速。
数据并行是将数据划分到多个处理器或计算节点上，每个节点执行相同的操作，最后将结果合并。
而任务并行是将不同的子任务分配到不同的处理器或计算节点上，每个节点执行不同的操作，最后将各个节点的结果整合。
Matlab提供了一些函数和工具，如spmd语句、parfor循环和matlabpool命令等，用于编写并行计算代码。
通过合理使用这些工具，可以在Matlab中实现高效的并行计算，提高计算速度和效率。
二、Matlab的分布式计算技术分布式计算是一种将计算任务分布到多个计算节点或计算机上进行并行计算的技术。
Matlab通过使用Parallel Computing Toolbox和MATLAB Distributed Computing Server（MDCS）等工具实现了分布式计算。
MATLAB中的并行计算和分布式计算
MATLAB中的并行计算和分布式计算引言：在当今的信息时代，数据量正以前所未有的速度增长，以至于传统的串行计算已经无法满足处理大规模数据的需求。
为了加快计算速度和提高效率，人们开始广泛使用并行计算和分布式计算。
MATLAB作为一种强大的数学软件，也提供了丰富的并行计算和分布式计算工具，为用户解决大规模数据处理和计算问题提供了便利。
本文将探讨MATLAB中的并行计算和分布式计算的实现原理和应用场景。
一、并行计算的概念和原理1.1 并行计算的概念并行计算是指将任务分解成多个子任务，同时进行处理以提高计算速度和效率的一种计算方式。
在传统的串行计算中，任务依次执行，每个任务必须等待上一个任务完成后才能开始，无法充分利用计算资源。
而并行计算通过同时处理多个子任务，可以充分利用多核处理器和并行计算集群等计算资源，从而提高计算速度。
1.2 并行计算的原理在并行计算中，任务的分解和协调至关重要。
其中，任务的分解可以通过任务划分和数据划分两种方式实现。
任务划分是将一个大任务划分成多个独立的子任务，每个子任务负责处理一部分数据，最后将子任务的结果合并得到最终结果。
数据划分是将一个大数据集划分成多个小数据集，每个小数据集由一个子任务处理，最后将子任务的结果合并得到最终结果。
同时，为了实现任务的并行执行，还需要进行任务调度和同步。
任务调度是指将任务分配给不同的处理器或计算节点，合理利用计算资源。
同步是指在并行计算中，控制任务的执行顺序和结果的合并，确保任务之间的依赖关系得到满足。
二、MATLAB中的并行计算工具2.1 隐式并行计算MATLAB提供了一些内置函数和语句，可以隐式地进行并行计算。
比如，使用parfor语句可以实现循环的并行执行，其中每个迭代都是独立的，可以在不同的处理器上同时执行，从而加快计算速度。
另外，MATLAB还提供了一些内置函数，如bsxfun、cellfun、arrayfun等，可以实现对矩阵、向量、单元数组等数据结构的并行操作，提高计算效率。
matlab 并行 分布式 配置及编程指南(fansy)
Distcomp工具箱配置及编程指南简介：本文通过实例，一步步教你如何搭建自己的distcomp分布式工具箱，并附有一个简单的存储编程实例，使读者有一个直观明了的编程认识。
配置节点环境打开matlab命令输入窗口，输入matlabroot，获得matlab安装目录，如下图：打开dos命名窗口，进入F:\Program Files\MATLAB\R2011b\toolbox\distcomp\bin目录，如下所示：输入命令：mdce install，接着会看到如下界面：同时在C:\WINDOWS\Temp\MDCE目录下面会有此文件夹；输入命令：mdce start ，启动服务：会看到如下所示：输入命令：nodestatus，查看当前所配置的节点：可以看到当前还没有配置节点，接下来配置节点；配置节点查找所需配置节点的计算机名称，如下图，本机的计算机名字是PC-FANSY：配置jobmanager，输入命令：startjobmanager –name jobmanager1 –remotehost PC-FANSY 输入命令：nodestatus，会有下面的提示：（注意：PC-FANSY是你自己的计算机名字）配置worker，输入命令：startworker –name worker1 –jobmanager jobmanager1 –jobmanagerhost PC-FANSY输入命令，nodestatus，可以看到下面的配置：同时在系统的C:\WINDOWS\Temp\MDCE目录下面可以看到下面的文件及文件夹：Ctrl+ALT+delete，还可以看到有system启动了一个matlab进程，这个进程就是我们配置的worker：这样就都配置好了。
编程首先查找自己的ip地址：在matlab当前文件夹里编写如下的两个m文件程序：demo_main.mdemo01.m在运行上面的demo_main程序时首先把当前文件夹设置为系统路径或者把子程序demo01.m文件拷贝到节点的work工作目录，该目录一般在C:\WINDOWS\Temp\MDCE\Checkpoint\PC-FANSY_worker1_mlworker_log\matlab\work中 在启动的matlab命令窗口中输入demo_main(1)，运行此程序，可得到返回结果results，C:\WINDOWS\Temp\MDCE\Checkpoint\PC-FANSY_worker1_mlworker_log\matlab\work；如何知道当前程序调用了所配置的节点呢？一、可以在运行程序的时候使用Ctrl+ALT+delete查看由system启动的matlab进程是否在运行；二、由于本程序是向配置节点发出存储的命令，所以可以在配置节点下看是否产生了存储的文件，以此来判断是否运行了程序，如下：。
MATLAB分布式并行计算服务器配置和使用方法
MATLAB分布式并行计算服务器配置和使用方法为了配置MDCS，需要按照以下步骤进行操作：1.安装MATLAB：首先，在每台计算机上安装MATLAB软件，并确保每台计算机上的MATLAB版本相同。
2.安装MDCS：在一台计算机上安装MDCS，此计算机将被配置为MDCS 整个系统的管理节点。
3.创建配置文件：在管理节点上创建一个配置文件，以指定各个计算节点的信息和所需资源。
二、配置计算节点1.安装MATLAB：在每台计算节点上安装相同版本的MATLAB。
2.启动MDCS：在每台计算节点上启动MATLAB，并在MATLAB命令窗口中输入以下命令启动MDCS：```matlab```第一行命令禁用本地使用 Mpiexec 命令，第二行命令启用本地使用Mpiexec 命令。
3.连接到管理节点：在计算节点上，使用命令行输入以下命令连接到管理节点：```matlab```4.配置计算工作文件夹：在计算节点上，使用以下命令配置计算工作文件夹：```matlab```其中，‘/path/to/temp/dir’ 是计算节点上的临时文件夹路径。
三、使用MDCS配置完MDCS后，可以使用以下方法将MATLAB作业提交到并行计算服务器上：1. 使用 parfor 循环：将需要并行计算的代码块放在 parfor 循环中，并使用以下命令提交作业：```matlab>> parfor i = 1:numIterations>>%并行计算代码>> end```2. 使用 batch 命令：使用 batch 命令将需要并行计算的代码封装成一个函数，并将其提交给并行计算服务器：```matlab>> job = batch(‘filename’,‘matlabpool’, numWorkers)```其中，‘filename’ 是要执行的 MATLAB 函数文件名，‘numWorkers’ 是并行计算服务器上的计算节点数量。
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Windows下MATLAB分布式并行计算服务器配置和使用方
法
1MATLAB分布式并行计算服务器介绍
MATLAB Distributed Computing Server可以使并行计算工具箱应用程序得到扩展，从而可以使用运行在任意数量计算机上的任意数量的worker。
MATLAB Distributed Computing Server还支持交互式和批处理工作流。
此外，使用Parallel Computing Toolbox 函数的MATLAB 应用程序还可利用MATLAB Compiler （MATLAB 编译器）编入独立的可执行程序和共享软件组件，以进行免费特许分发。
这些可执行应用程序和共享库可以连接至MATLAB Distributed Computing Server的worker，并在计算机集群上执行MATLAB同时计算，加快大型作业执行速度，节省运行时间。
MATLAB Distributed Computing Server 支持多个调度程序：MathWorks 作业管理器（随产品提供）或任何其他第三方调度程序，例如Platform LSF、Microsoft Windows Compute Cluster Server（CCS）、Altair PBS Pro，以及TORQUE。
使用工具箱中的Configurations Manager（配置管理器），可以维护指定的设置，例如调度程序类型、路径设置，以及集群使用政策。
通常，仅需更改配置名称即可在集群间或调度程序间切换。
MATLAB Distributed Computing Server 会在应用程序运行时在基于用户配置文件的集群上动态启用所需的许可证。
这样，管理员便只需在集群上管理一个服务器许可证，而无需针对每位集群用户在集群上管理单独的工具箱和模块集许可证。
作业（Job）是在MATLAB中大量的操作运算。
一个作业可以分解不同的部分称为任务（Task），客户可以决定如何更好的划分任务，各任务可以相同也可以不同。
MALAB中定义并建立作业及其任务的会话（Session）被称为客户端会话，通常这是在你用来编写程序那台机器上进行的。
客户端用并行计算工具箱来定义和建立作业及其任务，MDCE通过计算各个任务来执行作业并负责把结果返
回客户端。
作业管理器（Job Manager）是MDCE的一个组成部分，用来协调各个作业及其任务在各个woker上的执行。
如图所示，MATLAB客户端（Client）与调度或作业管理器（Sheudler/Jobmanager）和计算节点（Worker）之间的关系。
2MATLAB分布式并行计算服务器配置方法
要求参与并行运算的机器matlab版本相同，操作系统可以不同（待考证）。
2.1配置主机
2.1.1Windows防火墙设置
a.以管理员权限登陆计算机
b.将matlab添加到防火墙，在DOS命令窗口下执行以下命令
matlabroot\toolbox\distcomp\bin\addMatlabToWindowsFirewall.bat
其中matlabroot是指matlab安装位置，比如在我的计算机里是C:\Program Files\MATLAB\R2013a。
若这样添加两台机器依然无法ping通，请将防火墙关闭，关闭方法见附录。
2.1.2配置多用户电脑
若某机器是多用户的，则需要进行如下配置。
目前测试成功的机器不需要这一步，所以这一步暂时可以忽略。
a.编辑配置文档mdce_def.bat
matlabroot\toolbox\distcomp\bin\mdce_def.bat
b.找到MDCEUSER参数，按照domain\username的形式进行配置
set MDCEUSER=mydomain\myusername
mydomain可以是电脑ip地址，myusername是电脑的用户名。
c.找到并配置MDCEPASS
set MDCEPASS=password
password是电脑的登陆密码。
d.保存文档。
2.2关闭老版本matlab的mdce服务器配置
a.以必要的权限打开DOS命令窗口。
Win7下开启方法是以管理员身份运行cmd.exe程序。
开始->搜索cmd->以管理员的身份运行。
b.在DOS窗口下打开老版本matlab的目录，命令是：
cd oldmatlabroot\toolbox\distcomp\bin
c.停止老版本的mdce服务并移除关联文件。
命令是：
mdce uninstall -clean
d.在所有的worker节点上重复以上步奏。
2.3安装mdce等服务，配置节点，开启MJS、worker
2.3.1安装和开启mdce服务
a.以管理员身份运行cmd.exe。
b.如果matlab没有安装在C盘，则需要指定matlab安装盘。
如安装在D盘，
则输入“D：”
c.输入mdce服务命令文件所在目录，格式是：
“cd matlabroot\toolbox\distcomp\bin”。
d.输入mdce install 安装mdce服务。
e.输入mdce start 开启mdce 服务。
f.开启RPC服务。
开始->搜索->服务->以管理员身份运行。
将下图红色圈内
的两项服务开启并设为自动开启。
根据目前测试，该步骤可忽略。
2.3.2配置节点
a.找到matlab目录atlabroot\toolbox\distcomp\bin，运行admincenter.bat文件。