The shortest path problem is a common challenge in graph theory and network science, with a broad range of potential applications. However, conventional serial algorithms often struggle to adapt to large-scale graphs. To address this issue, researchers have explored parallel computing as a solution. The state-of-the-art shortest path algorithm is the Delta-stepping implementation method, which significantly improves the parallelism of Dijkstra's algorithm. We propose a novel all-pairs shortest path algorithm based on matrix multiplications. This algorithm transforms the shortest path problem into a matrix multiplication problem and takes advantage of its superior parallelism performance. To evaluate the effectiveness of our algorithm, we tested it using real network inputs from open source datasets. Our algorithm outperformed parallel single source shortest path algorithms on GPUs, achieving a speedup of 7.858 $\times$, and reducing latency to $13.5812\%$, on average.


翻译:最短路径问题是图论和网络科学中常见的挑战,具有广泛的潜在应用。然而,传统的串行算法往往难以适应大规模图形。为了解决这个问题,研究人员探索了并行计算作为解决方案。目前最先进的最短路径算法是Delta-stepping实现方法,它显着提高了Dijkstra算法的并行性。我们提出了一种基于矩阵乘法的新型全对最短路径算法。该算法将最短路径问题转化为矩阵乘法问题,并利用其优越的并行性能。为评估我们算法的有效性,我们使用开源数据集中的真实网络输入进行了测试。我们的算法在GPU上优于并行单源最短路径算法,平均加速比为7.858倍,同时将延迟降低了13.5812%。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
306+阅读 · 2020年11月26日
【PKDD2020教程】可解释人工智能XAI:算法到应用,200页ppt
专知会员服务
100+阅读 · 2020年10月13日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2018年1月18日
VIP会员
相关VIP内容
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
306+阅读 · 2020年11月26日
【PKDD2020教程】可解释人工智能XAI:算法到应用,200页ppt
专知会员服务
100+阅读 · 2020年10月13日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员