Beleg

Thema

Entwicklung eines verteilten Programms zur Anzeige der Mandelbrotmenge

Organisation

• Gruppenbeleg: (3-4 Studenten pro Team, 1 Teamsprecher)
• Vortrag/Diskussion über erreichte Ergebnisse
• Beleg ist auf Github zu hosten: HTWDD-RN

Details der Aufgabe

• Eingabe eines Zoompunktes
• schrittweiser Zoom zu zu diesem Zoompunkt
• Nutzung einer geeigneten Technologie zur Verteilung der Aufgaben auf mehrere Server (und mehrere Threads)
• Architekturmuster (Client): Model-View-Presenter
• Grafikprogrammierung: Java/Swing mit BufferedImage
• Direkte Darstellung der Ergebnisse oder Pufferung und anschließende Darstellung
• Betrachtung von verschiedenen Verteilungsstrategien (zB.: Round-Robin)

Dokumentation

• Ermittlung des Verteilungsgewinns, Zeitmessung und geeignete Darstellung
• mindestens Laufzeit über der Workeranzahl mit einem einzigen Thread und mit 4 Threads im Vergleich zur Laufzeit ohne Verteilung mit 1/4 Threads
• Beschreibung der verwendeten Architektur (mit geeigneter grafischer Darstellung)
• Auflistung der Arbeit der Teammitglieder

Auswahl möglicher Techniken zur Verteilung

• Java RMI (favorisiert)
• UDP/TCP native
• Message oriented Middleware (MOM)
• REST z.B. mittels Spring Boot
• …

Übergabeparameter der Aufgabe

Aufgabe:

• Ausschnitt in der komplexen Ebene zur Berechnung
• Unterteilung in Pixelanzahl

Mögliche Rückgabewerte der Worker:

• Iterationswert der Rekursionsformel pro Pixel (Wandlung auf Farbwert im Master)
• Colorwert pro Pixel
• BufferedImage
• …

Mögliche RMI-Architekturen

• Zentraler Master und Worker (ohne Bootstrap-Server)
  1. Registry läuft auf Master
  2. Master meldet sich an Registry an
  3. Worker erhalten Stub des Masters mittels Registry-Lookup
  4. Worker registrieren sich beim Master mittels vom Master bereitgestellter Methode
  5. Master kann auf die einzelnen Worker mittels Stub zugreifen und Aufgaben verteilen
  6. Ergebnisse können entweder als Rückgabewert geliefert werden (synchron) oder per Callback (asynchron)
  7. Im Falle eine MVP-Architektur kann im Model ein Thread pro Worker verwendet werden (als Zwischenschritt könnten die Aufgaben zunächst ohne RMI in den Threads des Models abgearbeitet werden)
• Zentraler Bootstrap-Server
  1. Worker registrieren sich beim Bootstrap-Server auf dortiger Registry
  2. Master holt eine Liste der Worker-Stubs vom Bootstrap-Server
  3. Master verteilt Aufgaben an Worker

Parameter

• Um die Ergebnisse der Gruppen vergleichbar zu machen ist für die Zeitmessung von folgenden Parametern auszugehen:
• Auflösung: 1024 x 768
• Zoompunkt: -0.34837308755059104, -0.6065038451823017
• Zoomfaktor: 0.8
• Stufenanzahl: 100
• Anzahl Worker: 4 Rechner
• Iterationsanzahl: max. 1000
• Alle Parameter sollten mittels GUI/Kommandozeile parametrierbar sein!

Fakultativ

• Nutzung eines Zahlenformats mit erhöhter Genauigkeit statt Double

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Letzte Änderung: 19. May 2025 12:29