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竞赛活动

9-point stencil图像处理并行优化

 

一、 赛题简介

9-point stencil算法是矩阵计算中最为基础的一种算法,可以从输入的png图像中读取像素点信息然后对非边界网格进行加权模糊计算,从而得出结果像素点并生成输出png图像。该算法可以从图像计算延伸到各种矩阵数值计算领域中。
 

二、 赛题要求

1. 源代码需包括以下文件:
根目录
1) IPCC.png:程序输入图像文件
2) check.png:结果验证图像文件
3) check.txt:结果验证数据文件
src
1) image.cc:图像处理接口函数实现
2) image.h:图像处理接口函数声明头文件
3) main.cc:主程序入口
4) stencil.cc:模糊计算函数实现
5) stencil.h:模糊计算函数声明
include
1) png.h、pngconf.h、pnglibconf.h:png图像文件处理头文件
lib
1) libpng16.a、libz.a:png图像文件处理静态库文件
 
2. 比赛考核程序nTrials次循环处理输入图像IPCC.png所用总时间,以排除特殊优化方法所带来的单次计算性能优势,因此,不可在nTrials循环做并行划分。计时不包括图片读写的前后处理时间,耗时以程序最终输出的Total时间为准。
3. 程序输入文件必须是可直接打开的图像文件格式,在此前提下可以使用其他读取图像算法库代替include中头文件、lib中静态库读取、输出结果图像文件。
4. 可以改变数据结构和数据类型。
5. 输出文件包括data.txt和output.png,output.png可用于与check.png文件对比快速判断程序结果正误,data.txt可用于与check.txt文件对比,对结果数据各个元素进行正确性判断。各位置数据对比结果误差在十万分之一以内为通过验证。例:check.txt某数据为1.0,则data.txt中对应位置数据在1.00001-0.00009之间即可。
6. IPCC.png输入文件与check.txt、check.png验证文件不可修改,main.cc中计时部分不可修改、nTrials循环次数不可修改,其他文件在基于“优化工作不针对输入数据特点(如稀疏与稠密等)”原则基础上,可以任意修改,最终作品正确性验证时将采用其他图像文件进行验证,建议各队在优化调试时也采用多个图像文件进行交叉正确性验证。
7. 参赛队员可自行选择编译方式,但需要留存脚本文件或Makefile文件。
 
注意:
程序使用方法
在源码路径下输入命令:make
即可在bin路径生成可执行程序:stencil
运行参数:bin/stencil IPCC.png
即可运行程序,生成output.png、data.txt
 
平台使用方法
竞赛平台采用集群作业管理系统运行程序,需在程序运行前使用特殊命令和参数后方可运行。参考格式如下,需根据实际情况修改:
--srun -p P –N N -n n -c C bin/stencil IPCC.png
srun为运行命令无需修改,P表示队列名,N表示节点数,n表示申请的进程数,C表示申请的线程数,后接程序及参数即可运行程序,例如在test队列上申请2节点8进程16线程供128核资源运行程序的参数为:
--srun -p test -N 2 -n 8 -c 16
 

三、 作品内容及要求

1. 优化版源代码
1) 包含Makefile,可进行重新编译,并且能够正确生成可执行文件。
2) 不涉及版权问题,大赛组委会不负责保障源代码安全。
2. 性能优化过程记录表(模板请见群文件)
3. 技术报告PPT(模板请见群文件)
1) 应用程序运行的硬件环境和软件环境,其中软件环境至少包括操作系统、并行环境、相关依赖软件、所运行的应用负载等。
2) 提供参赛应用程序的代码结构,从设计思路到主要流程设计及主要功能模块。
3) 详细介绍参赛应用程序中采用的优化方法,基于优化方法达到的优化结果和性能指标。
4) 详细描述程序运行结果。
5) 参赛作品讲解录音(不多于5分钟),注意录音环境安静,确保作品质量。
6) 请于2020年9月18-20日压缩以上文件上传至百度云盘(注意文件分享选择永久有效),下载链接及提取码编辑邮件发送至ACM_IPCC@163.com,邮件命名示例: 001-北京大学。
 

四、 竞赛平台

1. 北京超级云计算中心(https://cloud.blsc.cn/)A分区
 

五、 竞赛形式及规则

1. 受疫情影响,全国初赛组织专家评审会,针对所有参赛方案进行评分,参赛队无需出席。
2. 参赛队需在作品提交截止前(9月20日)于组委会指定平台(https://cloud.blsc.cn/)运行初赛程序。(注意:请提前注册平台账号并申请试算核时)
3. 组委会收到参赛队程序后,将以程序运行5次时间的均值作为上机成绩最终评分依据。
4. 初赛成绩中,上机成绩占比80%,技术报告PPT讲解占比20%。
5. 全国初赛成绩不计入全国总决赛成绩。
6. 如参赛队发生任何学术不端、违反组委会规定的行为,组委会有权取消参赛队参赛资格,并视情况向所在单位通报。
注意:全国总决赛竞赛形式另行通知。
 

六、 联系我们

1. 通知动态:http://www.blsc.cn/ 
2. 微信:北京超级云计算中心(ID:BJBLSC)
3. 微博:IPCC国际并行计算挑战赛
4. 组委会:18310726311 余老师(QQ916034114)
5. 竞赛QQ群:1046805935(学生/参赛选手);1095416620(指导老师)
6. 邮箱:ACM_IPCC@163.com
 
注意:
1. 代码下载链接:https://pan.baidu.com/s/1EJnG-5Dt2fXvtg7x-kYjsQ  密码: 0j6p
2. 以上内容最终解释权归ACM中国-国际并行计算挑战赛组委会所有
 
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