2.2. Tối ưu bộ nhớ trong giai đoạn thi t k
2.2.2. Tối ưu bộ nhớ chi m dụng dựa tr n chuyển đổi mô hình
K thừ h ớng ti p ận tối u tr n i n ổi m h nh tối u hiệu n ng tr nh y trong phần n y, chúng tôi ph t tri n ph ơng ph p tối u ộ nhớ trong gi i o n thi t k tr n huy n ổi m hình với DSL v T4 Ý t ởng h nh ph ơng ph p n y l tr n h m nh gi v ph p huy n ổi m h nh m h nh thi t k n ầu về m h nh ung l ng ộ nhớ hi m ng tối u Đ xây ng ph ơng ph p tối u n y h ng t i ti n h nh nghi n u v th nghiệm theo quy tr nh trong H nh 2.27.
Hình 2.27: Quy tr nh nghi n u v th nghiệm ph ơng ph p tối u ộ nhớ hi m ng trên huy n ổi m h nh
ii. Xây dựng hàm đánh giá dung lượng bộ nhớ chi m dụng
M h nh ữ liệu trừu t ng h ng t i xây ng v s ng trong nghi n u n y l i u lớp r t gọn, kh ng x t t nh k thừ v ph m vi truy xuất ũng nh lớp trừu t ng v gi o iện Đ l m ơ sở ho ph p huy n ổi v tối u tr n m h nh chúng tôi i ti n ng th từ (2 1) n (2 6) xây ng h m nh gi ộ nhớ hi m ng Trong phần n y th nh phần trong m h nh ổ sung thuộ t nh mới l tần số s ng n và c ng th t nh ộ o S1 n S6 th y ổi nh trong ng th từ (2 12) n (2 17).
Xây ng khung l m việ DSL v T4 Xây ng h m
nh gi ộ nhớ
Xây ng ph p i n ổi trên mô hình
Bắt ầu
Th nghiệm v nh gi Xây ng h ơng
tr nh tối u
K t qu
K t qu
K t thúc Khung làm
việ DSL T4
Ch ơng tr nh tối u
50 ∑ ∑
(2.12)
∑ ∑
(2.13)
∑ ∑ ∑
(2.14)
∑ ∑
(2.15)
∑ ∑
(2.16)
∑ ∑ ∑
(2.17)
D tr n ộ o từ S1 n S6 i ti n theo ng th trên, chúng tôi phân t h s nh h ởng ộ o n y n ung l ng ộ nhớ hi m ng xây ng h m nh gi ộ nhớ. Trong qu tr nh th thi một h ơng tr nh h ớng ối t ng th nh phần t nh s ấp ph t ộ nhớ v t n t i n khi k t th h ơng tr nh;
th nh phần thuộ ối t ng ắt ầu ấp ph t ộ nhớ khi ối t ng t o v t n t i n khi h y ối t ng; th m số v i n ộ n trong ph ơng th ấp ph t ộ nhớ khi ph ơng th gọi v ị thu h i ộ nhớ khi ph ơng th k t th Do th thi t lập hệ số ph thuộ m hi m ng ộ nhớ v o S3 và S6 là 1, hệ số ph thuộ v o S4 và S5 là 2, hệ số ph thuộ v o S1 và S2 là 3. Theo h m nh gi m hi m ng ộ nhớ fm th t nh theo ng th (2.7) với = 3, = 1, = 2 và = 1. Đ ng thời, h ng t i ũng kh ng s ng fm ớ l ng ung l ng ộ nhớ hi m ng m hỉ nh gi xem m h nh n o hi m ng ộ nhớ t hơn. H m nh gi ộ nhớ ũng s ng h ng minh ph p i n ổi nh thu gọn ki u ữ liệu huy n th nh phần t nh th nh ộng v s ng tối u trong kỹ nghệ ng khi tần số n thống k tr n phân t h m ngu n
iii. Xây dựng các phép bi n đổi mô hình để tối ưu bộ nhớ
Trong nghi n u [7, 8], Anne, K. tr nh y ph p i n ổi tr n m h nh nh phân hi ấu tr gộp ấu tr lo i ỏ thuộ t nh thừ huy n ổi thuộ t nh t o
51
thuộ t nh t m v.v Tuy nhi n t gi h h ng minh t nh ng ắn v ũng kh ng r gi i ph p ũng nh ti u h th hiện t ộng i n ổi n y Trong phần n y h ng t i h ng minh t nh ng ắn h i ph p i n ổi phân hi ấu tr v gộp ấu tr Anne, K. s ng trong h ơng tr nh tối u Ngo i r h ng t i ũng r ph p i n ổi r t gọn ki u ữ liệu nh tr nh y trong phần tối u hiệu n ng v ph p huy n th nh phần t nh th nh ộng p ng ho tối u ộ nhớ
Phân chia cấu trúc
Anne, K. r ph p i n ổi n y nhằm phân hi một ấu tr ữ liệu trừu t ng th nh nhiều ấu tr on theo tần số truy xuất th nh phần ữ liệu v tần số s ng h m C th nh phần tần số kh ng lệ h nh u nhiều s t h th nh ấu tr ri ng Tuy nhiên vấn ề ốt y u phân hi l x ịnh tần số ph ơng ph p phân hi s t ơng ơng m h nh v p ng ph ơng ph p th t gi vẫn h ề ập Do i ti n v ng ng h ng t i giới h n i to n h ng minh ph ơng ph p ph t tri n ph ơng ph p phân hi tr n thuật to n phân m K-mean [43] v p ng th trong i u lớp
Đ h ng minh ph ơng ph p n y h ng t i m t một ấu tr x trong m h nh ữ liệu nh trong i u th (2 18) v gi thi t nh s u: ph m vi truy xuất th nh phần l to n ấu tr ấp ph t ộng v thời gi n tr trong ộ nhớ một yte ữ liệu l t0 trong một th o t truy xuất th nh phần ữ liệu hoặ k t qu tr về từ một hàm.
x = <{ai | i = 1..Ao}, {mj | j = 1..Mo}> (2.18) Trong :
- ai l một th nh phần ữ liệu x - Ao l tổng số th nh phần ữ liệu trong x - mj l một h m trong x
- Mo l tổng số h m trong x.
Ph p i n ổi n y m t nh trong i u th (2 19) Trong K l số ấu tr mới t o r
x {xi | i = 1..K} (2.19)
Gi s size() l h m lấy k h th ớ một th nh phần ữ liệu hoặ một h m Size(x) l k h th ớ ộ nhớ hi m ng theo thời gi n ấu tr x. V thời gi n hi m ng ộ nhớ ấu tr x ph i ằng thời gi n hi m ng th nh phần tần số lớn nhất n n Size(x) th t nh nh ng th (2 20)
52
∑
∑
∑
∑
(2.20)
Khi ấu tr x hi th nh K ấu tr tổng ộ nhớ hi m ng gọi l Size*(x) v t nh nh ng th (2 21)
∑
∑
∑
∑ ∑
∑
(2.21)
Trong Ao
i l số thuộ t nh ấu tr th i và Moi l số ph ơng th ấu tr th i.
Ta có:
∑
∑
Suy ra:
và
(2.22)
∑ ∑
∑
∑
∑
(2.23)
Do từ ng th (2 20) (2 21) (2 22) v (2 23) suy r : Size(x)
Phép bi n đổi gộp cấu trúc
Ph p i n ổi n y tr n nh gi to n ộ m h nh ữ liệu s u khi phân t h ấu tr Ph p i n ổi phân hi tr n phân t h từng ấu tr phân hi Điều n y ẫn n th t n t i nhiều ấu tr kh nh u m tần số truy xuất th nh phần l i nh nh u Khi ph p i n ổi gộp ấu tr s ng h p nhất ấu
53
tr ùng tần số truy xuất th nh phần th nh một ấu tr Theo ph p i n ổi n y l m ho ấu tr m h nh ữ liệu hặt h hơn Ch ng t th h ng minh phép i n ổi gộp ấu tr t ơng t nh ph p phân hi ấu tr ằng h h p nhất mọi ấu tr trong m h nh th nh một ấu tr s u mới phân hi Khi i to n về ng phân hi ấu tr h ng minh
iv. Ví dụ minh họa phư ng pháp tối ưu bộ nhớ dựa tr n chuyển đổi mô hình Nội ung phần n y nhằm minh họ r hơn ớ huy n ổi m h nh tối u thông qua h ơng tr nh 8 quân Hậu Ch ơng tr nh n y tr nh y th trong ụ ụ M h nh ữ liệu n ầu h ơng tr nh thi t k tr n khung l m việ DSL và T4 nh trong H nh 2.28 S ng mẫu T4 sinh ặ t ng v n n nh trong Hình 2.29 K t qu phân t h m h nh v gi trị h m nh gi ộ nhớ th hiện trong Hình 2.30 L họn ph p huy n ổi về m h nh tối u nh trong Hình 2.32 v hi n thị i u so s nh m hi m ng nh trong H nh 2 31.
Hình 2.28: M h nh ữ liệu n ầu
Hình 2.29: Minh họ ặ t ng v n n m h nh n ầu
54
Hình 2.30: Phân t h m h nh v t nh gi trị h m nh gi ộ nhớ
Hình 2.31: L họn ph p i n ổi v so s nh m
hi m ng ộ nhớ Hình 2.32: M h nh tối u ộ nhớ hi m ng
v. Thực nghiệm
Đ ki m h ng ph p huy n ổi tối u ộ nhớ hi m ng ũng nh t nh ng ắn h m nh gi ộ nhớ h ng t i s ti n h nh th nghiệm với h ơng tr nh l mô- un nhận ng hữ N m tr n iện tho i i ộng th p H Nội v 8 quân Hậu Các h ơng tr nh n y tr nh y hi ti t trong ụ ụ , v P.2.4. C ớ th nghiệm ti n h nh theo v minh họ trong phần tr ớ Ngo i r ki m h ng k t qu tối u theo h m nh gi ộ nhớ v k t qu th t h ng t i xây ng các h ơng tr nh th nghiệm theo m h nh n ầu v m h nh tối u C h ơng tr nh th
55
nghiệm th t lập tr nh theo ùng thuật to n v hỉ kh nh u về ấu tr B ng 2 8 tổng h p gi trị h m nh gi ộ nhớ và ung l ng ộ nhớ hi m ng th t
Bảng 2.8. Tổng h p k t qu tối u v th nghiệm th t
hư ng trình thử nghiệm
Mô hình ban đầu Mô hình tối ưu
fm (byte)
Bộ nhớ hi m ng th t
(KB)
fm (byte)
Bộ nhớ hi m ng th t
(KB) Mô- un nhận ng hữ
Nôm 783 65 645 64
Th p H Nội 562 15 473 14
8 quân Hậu 400 26 315 24
vi. Đánh giá phư ng pháp
K t qu th nghiệm trong B ng 2 8 ho thấy k t qu tối u ộ nhớ tr n i n ổi m h nh phù h p với k t qu th t Ph ơng ph p tối u n y gi p i ti n ung l ng ộ nhớ ng k trong gi i o n thi t k phần mềm nh ng Chất l ng tối u ph ơng ph p n y ph thuộ h y u v o ph p huy n ổi So với ph ơng ph p n ầu nne K [7, 8] trong i ti n n y h ng t i ổ sung th m ph p i n ổi thu gọn ki u ữ liệu h ng minh t nh ng ắn ph p i n ổi phân hi ấu tr v ti n h nh t ộng trên DSL v T4.
Khi s ng ph ơng ph p tối u n y t nh ng g i hệ thống th ị ph vỡ v ũng hỉ th s ng trong giới h n l th nh phần ữ liệu h m nh ẳng và th truy xuất từ ấu tr kh nh u Tuy nhi n ph ơng ph p n y ũng ý ngh v với phần mềm nh ng th m ti u về ộ nhớ v hiệu n ng l ần thi t hơn ộ o hất l ng kh Đ ng thời nghi n u n y ũng l ơ sở k t h p với kỹ nghệ ng nhằm t i ấu tr tối u m hi m ng ộ nhớ phần mềm nh ng