Дергунов Сергей. Технология TBB. Вычисление многомерных интегралов с использованием многошаговой схемы (метод прямоугольников). Вариант 9.

[hhhoppe]

Задание

Задача: Вычисление многомерных интегралов с использованием многошаговой схемы (метод прямоугольников)
Вариант: 9
Технология: TBB

Описание

В рамках работы реализована параллельная версия алгоритма вычисления многомерных интегралов методом прямоугольников с использованием Intel TBB (Threading Building Blocks).

Алгоритм реализован для произвольной размерности и позволяет задавать различные границы интегрирования для каждого измерения. Вычисление интеграла производится путём разбиения области интегрирования на равномерную сетку с заданным количеством шагов и суммирования значений подынтегральной функции в центрах элементарных ячеек с последующим умножением на объём ячейки.

Параллельная версия использует tbb::parallel_reduce для распределения вычислений между потоками. Общее количество точек сетки (n^dim) равномерно распределяется между потоками с помощью tbb::blocked_range. Для суммирования используется редукция, что обеспечивает потокобезопасность без дополнительных синхронизаций.

Ключевые особенности

• Реализована TBB версия алгоритма для произвольной размерности
• Возможность задания различных границ интегрирования для каждого измерения
• Универсальный подход с использованием std::function для передачи подынтегральной функции
• Эффективное распараллеливание через tbb::parallel_reduce
• Автоматическое распределение нагрузки между потоками через tbb::blocked_range
• Безопасное суммирование без гонок данных благодаря встроенной редукции
• Корректная обработка граничных случаев (нулевой интервал, один шаг разбиения и т.п.)
• Наличие функциональных тестов для различных типов функций (константные, линейные, квадратичные, тригонометрические, экспоненциальные)
• Наличие performance-тестов для оценки ускорения

Тестирование и производительность

Добавлены функциональные тесты для проверки корректности работы алгоритма на различных функциях и размерностях. Все тесты успешно пройдены для 1D, 2D и 3D случаев для SEQ, OMP и TBB версий.

Тесты производительности показывают ожидаемое ускорение при использовании нескольких потоков по сравнению с последовательной версией.

---

• Статус CI: Все CI-задачи (сборка, тесты, генерация отчёта) успешно проходят на моей ветке в моем форке
• Директория и именование задачи: Я создал директорию с именем <фамилия><первая_буква_имени><короткое_название_задачи>
• Полное описание задачи: Я предоставил полное описание задачи в теле pull request
• clang-format: Мои изменения успешно проходят clang-format локально в моем форке (нет ошибок форматирования)
• clang-tidy: Мои изменения успешно проходят clang-tidy локально в моем форке (нет предупреждений/ошибок)
• Функциональные тесты: Все функциональные тесты успешно проходят локально на моей машине
• Тесты производительности: Все тесты производительности успешно проходят локально на моей машине
• Ветка: Я работаю в ветке, названной точно так же, как директория моей задачи (например, nesterov_a_vector_sum), а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и достоверными

[codecov-commenter]

Codecov Report

❌ Patch coverage is 89.18919% with 4 lines in your changes missing coverage. Please review.
✅ Project coverage is 82.27%. Comparing base (f7f3d46) to head (37e5e04).

Files with missing lines	Patch %	Lines
..._integrals_multistep_rectangle/tbb/src/ops_tbb.cpp	89.18%	0 Missing and 4 partials ⚠️

❌ Your patch status has failed because the patch coverage (89.18%) is below the target coverage (95.00%). You can increase the patch coverage or adjust the target coverage.

Additional details and impacted files

@@           Coverage Diff           @@
##           master     #674   +/-   ##
=======================================
  Coverage   82.27%   82.27%           
=======================================
  Files         497      498    +1     
  Lines       21191    21228   +37     
  Branches     8691     8707   +16     
=======================================
+ Hits        17434    17465   +31     
- Misses       2614     2615    +1     
- Partials     1143     1148    +5     

☔ View full report in Codecov by Sentry.
📢 Have feedback on the report? Share it here.

🚀 New features to boost your workflow:

• ❄️ Test Analytics: Detect flaky tests, report on failures, and find test suite problems.