Dergiler / AJIT-e: Academic Journal of Information Technology / 2013 / Cilt: 4 Sayı: 11

GPU Hızlandırmalı Veri Demetleme Algoritmalarının İncelenmesi

Survey of GPU Accelerated Data Clustering Algorithms

Sayfa
19–59
Yayın Tarihi
2013-04-01
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak, bu yaklaşımının üstünlüğü göz önünde bulundurularak konuyla ilgili bilime katkı sağlanabilecek açık alanlar verilmiş ve incelenen çalışmalardan elde edilen GPGPU yaklaşımıyla uygulama geliştirirken dikkat edilmesi gereken hususlar ortaya konulmuştur

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Veri demetleme algoritmaları, arama; spam, saldırı tespiti; hücre, gen, doküman analizi; moleküler dinamik simülasyonlarının biçimlerinin analizi gibi uygulamalar için oldukça önemlidirler.
📊
Temel Bulgular & Veri:Veri miktarının artması, analizin neticesini olumlu etkilese de mevcut veri demetleme araçları, büyük-ölçekli veri kümeleriyle çalışan uygulamaların gereksinimlerini hız bakımından karşılayamaz hale gelmişlerdir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak, bu yaklaşımının üstünlüğü göz önünde bulundurularak konuyla ilgili bilime katkı sağlanabilecek açık alanlar verilmiş ve incelenen çalışmalardan elde edilen GPGPU yaklaşımıyla uygulama geliştirirken dikkat edilmesi gereken hususlar ortaya konulmuştur
🔬Tür:Uygulamalı Anket & Alan Araştırması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:CUDA · hızlandırma için GPU · genel amaçlı gpu programlama GPGPU

Özet

Veri demetleme algoritmaları, arama; spam, saldırı tespiti; hücre, gen, doküman analizi; moleküler dinamik simülasyonlarının biçimlerinin analizi gibi uygulamalar için oldukça önemlidirler. Veri demetleme algoritmaları için birçok araç geliştirilmiştir; ancak günümüzde teknolojinin hızla gelişmesiyle toplanan veri miktarı git gide artmaktadır. Veri miktarının artması, analizin neticesini olumlu etkilese de mevcut veri demetleme araçları, büyük-ölçekli veri kümeleriyle çalışan uygulamaların gereksinimlerini hız bakımından karşılayamaz hale gelmişlerdir. Veri demetlemede hızın rolü, veri madenciliği araştırma topluluğunun bir süredir ilgi alanındadır. Araştırmacılar, çeşitli optimizasyon tekniklerinden, veri yapısı tasarımlarından, CPU'da paralelleştirme tekniklerinden ve PC küme sistemi kullanımı gibi yöntemlerden yararlanmaktadırlar. Fakat son zamanlarda düşük maliyet ile yüksek performans sunan yeni bir yaklaşım tüm ilgiyi üzerine çekmiştir: Genel Amaçlı GPU Programlama GPGPU . GPU’ların yüksek paralel hesaplama gücü ve grafik kartlarındaki gelişimin CPU’ya oranla daha hızlı hızlanması, aslında grafik canlandırma ve oyunlar için yoğun matematiksel hesaplamalar yapmak üzere tasarlanan grafik kartlarından genel amaçlı programlar için de yararlanmayı söz konusu hale getirmiştir. Bu makalede, GPGPU yaklaşımıyla veri demetleme algoritmalarının performansını artıran çalışmalar incelenmiş, özetlenmiş, avantajlarından ve eksik yanlarından bahsedilmiştir. Sonuç olarak, bu yaklaşımının üstünlüğü göz önünde bulundurularak konuyla ilgili bilime katkı sağlanabilecek açık alanlar verilmiş ve incelenen çalışmalardan elde edilen GPGPU yaklaşımıyla uygulama geliştirirken dikkat edilmesi gereken hususlar ortaya konulmuştur

Abstract

Data clustering algorithms are quite important for applications such as search; spam, attack detection; cell, gene, document analysis; analysis of conformations of molecular dynamics simulations. Many tools are developed for data clustering algorithms. However, today technology is improving rapidly so that collected data amount grows more and more. Although increased data amount affects the result of analysis positively, when current data clustering tools work with large scale datasets, they don't meet the requirements of such that applications in terms of speed. Data mining research community is interested in the rol of speed on data clustering for a while. Researchers take advantage of methods such as various optimization techniques, data structure designs, parallel techniques on CPU, using PC cluster systems. However, recently a new approach which offers low cost and high performance, attracts all attention: General Purpose GPU Programming: GPGPU . Through high parallel computing power of GPUs and more rapid development of graphics carts than CPUs, it has become to benefit graphics carts, which design to do intensive mathematical computations, for general purpose programs. In this paper, we investigate works that increase performance of data clustering algorithms with GPGPU approach, summarize them, mention advantages and disadvantages of these works. In conclusion, considering the advantages of this approach, prospected areas in this matter that could contribute to the science are given and particular points in developing the application by GPGPU approach were exhibited from the outcomes of verified practices

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇETİN, N. M., HACIÖMEROĞLU, M. (2013). GPU Hızlandırmalı Veri Demetleme Algoritmalarının İncelenmesi. AJIT-e: Academic Journal of Information Technology, Cilt: 4 Sayı: 11, 19–59. https://ajindex.com/articles/899211

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (7)

  1. Anderson, D., Luke, R., & Keller, J. (2007). Analysis and Design of Intelligent Systems using Soft Computing Techniques. P. Melin, O. Castillo, E.G.Ramírez, J. Kacprzyk, & W.Pedrycz (Dü). içinde Springer Berlin Heidelberg. Anderson, D., Luke, R., & Keller, J. (2008). Speedup of Fuzzy Clustering Through Stream Processing on Graphics Processing Units. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 16(4), 1101-1106.
  2. Bai, H., He, L., Ouyang, D., Li, Z., & Li, H. (2009). K-Means on commodity GPUs with CUDA. 2009 World Congress on Computer Science and Information Engineering (CSIE 2009), (s. 651-655).
  3. Los Angeles, California USA. Beckmann, N., Kriegel, H., Schneider, R., & Seeger, B. (1990). The R*-tree: An Efficient and Robust Access Method for Points and Rectangles. Proc. ACM SIGMOD Int. Conf. on Management of Data, (s. 322-331).
  4. Atlantic City, New Jersey, USA. Ben-Dor, A., Shamir, R., & Yakhini, Z. (1999, Ekim). Clustering Gene Expression Patterns. Journal of Computational Biology, 6(3/4), 281-297.
  5. Bezdek, J. (1981). Pattern Recognition with Fuzzy Objective Function Algoritms. Kluwer Academic Publishers Norwell, MA, USA. Böhm, C., Noll, R., Plant, C., & Wackersreuther, B. (2009). Density-based clustering using graphics processors. CIKM '09: 18th ACM conference on Information and knowledge management, (s. 661- 670). Hong Kong, China. Böhm, C., Noll, R., Plant, C., Wackersreuther, B., & Zherdin, A. (2009). Transactions on Large-Scale Data- and Knowledge-Centered Systems I. A. H. and J. Küng, & R. Wagner (Dü). içinde Springer Berlin Heidelberg. BrookGPU. (2012, Aralık). BrookGPU. http://graphics.stanford.edu/projects/brookgpu/index.html adresinden alınmıştır C++ AMP (C++ Accelerated Massive Parallelism). (2012, Aralık). C++ AMP (C++ Accelerated Massive Parallelism). http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/hh265137.aspx adresinden alınmıştır Cao, F., Tung, A., & Zhou, A. (2006). Scalable Clustering Using Graphics Processors. WAIM 2006: 7th International Conference on Advances in Web-Age Information Management, (s. 372-384).
  6. Hong Kong, China. Chang, D., Jones, N., Li, D., Ouyang, M., & Ragade, R. (2008). Compute pairwise euclidean distances of data points with GPUs. Proceedings of the IASTED International Symposium on Computational Biology and Bioinformatics (CBB 2008).
  7. Orlando, Florida, USA. Chang, D., Kantardzic, M., & Ouyang, M. (2009). Hierarchical clustering with CUDA/GPU. PDCCS'09: Proceedings of the ISCA 22nd International Conference on Parallel and Distribute