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Data Science

Optimierung von Algorithmen durch Verständnis der Berechnungskomplexität

In der Welt der Algorithmen spielt die Berechnungskomplexität eine zentrale Rolle. Sie gibt einen Einblick, wie viel Rechenaufwand erforderlich ist, um einen bestimmten Algorithmus auszuführen. Dieser Beitrag führt durch die Grundlagen der Berechnungskomplexität und zeigt anhand von Python-Code und mathematischen Beispielen, wie die Laufzeit von Algorithmen abgeschätzt werden kann.

Synchrone Gradientenaggregation bei Parameter-Servern

In der modernen Welt des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz spielen neuronale Netzwerke eine zentrale Rolle. Mit der wachsenden Komplexität und Größe dieser Modelle steigt jedoch auch der Bedarf, das Training effizient auf mehrere Maschinen zu verteilen. Hierbei erweisen sich Parameter-Server als unverzichtbares Werkzeug, um die enormen Rechenanforderungen durch verteiltes Training zu bewältigen. Parameter-Server ermöglichen es, die Berechnungen auf mehrere Rechner (Worker-Knoten1) aufzuteilen und die Modellparameter zentral zu speichern und zu aktualisieren.

sequenceDiagram
    participant DB as Datenbank
    participant W1 as Worker 1
    participant W2 as Worker 2
    participant PS as Parameter-Server

    DB->>W1: Sendet Trainingsdaten
    DB->>W2: Sendet Trainingsdaten

    W1->>PS: Sendet Gradienten
    W2->>PS: Sendet Gradienten

    PS-->>W1: Aggregierte & aktualisierte Parameter
    PS-->>W2: Aggregierte & aktualisierte Parameter