Einf ¨ uhrung – Parallel Graph Algorithms
Pr ¨asentation · 19. Oktober 2021
Sebastian Lamm, Matthias Schimek, Peter Sanders
INSTITUT FUR¨ THEORETISCHE INFORMATIK ·LEHRSTUHL ALGORITHMIK
Parallel Graph Algorithms
Warum Graphenalgorithmen?
Viele Probleme lassen sich elegant auf Graphen abbilden
Materialwissenschaften, Netzwerkanalyse, Routenplanung, . . .
Warum Parallel?
Stetig wachsende Datenmengen
320 TiB Common Crawl Graph mit 3.1 Milliarden Websiten, . . .
Breites Spektrum von einfach (Linearzeit) bis (NP-)schwer
z.B. Connected Components vs. Graph Partitioning
Unterschiedliche Herangehensweisen
Shared-memory, Distributed memory, MapReduce, . . .
Graphenspezifische Probleme
Komplexe Strukturen erzeugen irregul ¨are Synchronisationsmuster
Parallel Graph Algorithms
Warum Graphenalgorithmen?
Viele Probleme lassen sich elegant auf Graphen abbilden
Materialwissenschaften, Netzwerkanalyse, Routenplanung, . . .
Warum Parallel?
Stetig wachsende Datenmengen
320 TiB Common Crawl Graph mit 3.1 Milliarden Websiten, . . .
Breites Spektrum von einfach (Linearzeit) bis (NP-)schwer
z.B. Connected Components vs. Graph Partitioning
Unterschiedliche Herangehensweisen
Shared-memory, Distributed memory, MapReduce, . . .
Graphenspezifische Probleme
Komplexe Strukturen erzeugen irregul ¨are Synchronisationsmuster
Fokus des Seminars
Theoretisch effiziente Algorithmen Praktisch effiziente Algorithmen
Geringe Laufzeit, wenig Kommunikation, . . .
Skalierbar auf realen Maschinen, schnelle Laufzeit auf echten Eingaben, . . .
Ablauf
1. Themenvergabe
2. Erster Draft der Ausarbeitung
4. Finale Version und Slides
5. Abschlussvortr ¨age
Anmeldung per Email (bis n ¨achsten Mo) mit 3 potentiellen Themen (gewichtet)
(31.12.21, ca. 2 Monate)
3. Peer-Review (21.01.22, ca. 3 Wochen)
(11.02.22, ca. 3 Wochen)
(Ende Februar)
Draft der Ausarbeitung wird in EasyChair hochgeladen
Jeder Teilnehmer bekommt andere Ausarbeitung zugelost
Feedback aus Review einbauen
Ausarbeitungen
Mind. 7-8 Seiten nicht mehr als 10 (excl. Referenzen)
Ubersicht ¨uber den State of the Art¨ Vergleich mehrerer Ver ¨offentlichungen
”Startpaper” wird von uns bereitgestellt
Weitere Paper ¨uber Referenzen oder zitierende Paper Ansonsten Suchmaschinen: Google Scholar, DBLP,
. . .
Vorlage wird von uns bereitgestellt Format
Inhalt
Recherche
Peer-Review
Ca. 1-2 Seiten
Kurze Zusammenfassung des Inhalts
Kritik untergliedert in Major und Minor Remarks Vorlage wird von uns bereitgestellt
Format
Inhalt
Wichtig
Review ist Teil der Pr ¨ufungsleistung
Major: Wichtigen Algorithmus vergessen, Schlussfolgerungen unklar, . . .
Minor: Bspw. grammatikalische oder sprachliche Fehler
Vortr ¨age
Umfang 20-25 Minuten
Guideline: 1-2 Minuten pro Folie, also ca. 10-15 Folien
Wie Ausarbeitung kurzer ¨Uberblick ¨uber mehrere Ergebnisse Etwas detaillierter ein Ergebnis aufgreifen
Format
Inhalt
Feedback
Ca. 1 Woche nach Abgabe Feedback von Betreuern Anschließend 5-10 Minuten Fragen
Themen
connected components strongly connected
components
reachability data structures breadth-first-search
minimum spanning trees shortest paths
matchings
maximum flows coloring
graph partitioning graph clustering
ear-decomposition and its applications
Delaunay triangulation graph generators
centrality measures (e.g., betweenness) triangle counting Connectedness
Paths (Trees of Paths)
Optimization Problems
Dissecting Graphs
Constructing Graphs + Centrality
