遗传算法慢速算法的并行化显着。为什么会这样？

Question

我编写了一个遗传算法，并试图优化其性能，我决定将个人健身测试并行化。为了看看我在算法中做了哪些改变，我重新编写了在并行化之前完成的测试运行，我测试了GA在不断增长的人口规模中的表现。

GA的并行版本实际上比原始版本长约50％。我意识到有时并行化的开销实际上可能比节省时间更多，但我怀疑这应该适用于这种情况 - 我的健康测试是找到Sheckel的Foxholes函数的全局最小值（http://extreme.adorio-research.org/download/mvf/html/node51.html），我的人口规模在10到1000之间。我希望在1000次执行sheckel的散射孔的同时，节省的时间将大大超过并行化的开销。

所以我的问题是：为什么并行化会降低算法的速度（如此显着）？

为了记录，我使用Java进行编码，并且我使用CountDownLatch进行并行化，等待所有线程（适应性测试）在继续之前执行。

Answer 1

根据你的评论，看起来你做得相当合理，除了线程的数量。但是你提到你正在使用CountDownLatch让我思考...

我强烈建议您使用ExecutorService/Executors代替自己的代码进行并行化。将您的类设为Callable，创建一组，并调用invokeAll（）。这种方式训练有素（不确定他们是否高薪）专家做了大部分编码。

使用Executors，可以很容易地控制最大线程数。您可以调用Runtime.availableProcessors()来获取一次运行多少个线程的第一次传递，然后进行一些测试和调整。

编辑：刚刚发布了introduction to converting an algorithm to use ExecutorService.享受，以及评论/反馈欢迎。

Answer 2

好的，答案是它并没有像你想象的那样并行化。问题是“为什么？”如果不看代码，答案很难实现。但是有一些明显的地方可以看：

• 确保（你会讨厌这个）你正在使用Thread的正确入口点。保证线程序列化而不告诉您事情的一种方法是调用run()方法而不是start()方法。这听起来很傻，但我被这个咬了。

• 使用例如jconsole确保线程并发运行。如果没有，你就会意外地锁定某些东西。

• 检查您同步的内容。检查您正在使用的集合类。其中一些根本不是线程安全的，其中一些是线程安全的，因为它们有内部同步。在线程之间共享的任何Collection类都可能是一种错误。

• 如果没有任何消息，请与同事一起在纸上执行代码执行并手写出线程。

Answer 3

所以我弄清楚问题是什么 - 我曾经认为我的健康测试需要足够长的时间才能实现，但完全没有。我填写了健身测试，人为地做了很长时间（这只是我用来监控GA表现的测试健身测试），现在我看到执行时间有显着差异 - 现在人口规模不断扩大将执行时间延长1000秒，而不是10秒。我应该指出，这是在实施执行程序之前，正如所建议的那样。

谢谢大家的帮助！