MPI with Python: Calculating Squares of Array Elements Using Multiple Processors

MPI with Python: Calculating Squares of Array Elements Using Multiple Processors

In this lab tutorial, we will explore how to utilize multiple processors to compute the squares of elements in an array concurrently using the MPI (Message Passing Interface) library in Python, specifically using the mpi4py module. MPI is a widely-used standard for parallel computing in distributed memory systems. We’ll create a master-worker model where the master process distributes tasks to worker processes, each responsible for computing the square of a subset of the array elements. The detailed tutorial of MPI with a python can be visited here.

Code

from mpi4py import MPI

comm = MPI.COMM_WORLD  # Initialize MPI communicator
rank = comm.Get_rank()  # Get the rank of the current process (0 for master, 1+ for workers)
size = comm.Get_size()  # Get the total number of processes

# Define a simple task for each process (replace with your actual workload)
def calculate_square(number):
    return number * number

if rank == 0:  # Master process
    data = [2, 4]  # Sample data (modify with your data)
    for i in range(1, size):  # Send data to worker processes (skip rank 0 - master)
        comm.send(data[i - 1], dest=i)

    # Receive results from workers
    results = []
    for i in range(1, size):
        result = comm.recv(source=i)
        results.append(result)

    print("Master received results:", results)
else:  # Worker processes (rank 1+)
    data = comm.recv(source=0)  # Receive data from master
    result = calculate_square(data)
    comm.send(result, dest=0)  # Send result back to master

MPI.Finalize()  # Finalize MPI environment

Code Explanation

Let’s go through each line of the provided code and understand its functionality:

from mpi4py import MPI

This line imports the necessary MPI functionality from the mpi4py library.

comm = MPI.COMM_WORLD  # Initialize MPI communicator

Here, we initialize the MPI communicator comm, which will be used for communication between different processes.

rank = comm.Get_rank()  # Get the rank of the current process (0 for master, 1+ for workers)

This line retrieves the rank of the current process within the communicator. The rank identifies each process uniquely, with rank 0 typically representing the master process.

size = comm.Get_size()  # Get the total number of processes

This line obtains the total number of processes within the communicator.

def calculate_square(number):
    return number * number

This function calculate_square() takes a number as input and returns its square. This is the task that each worker process will perform. I’ve two core system, therefore taking two values. You should know the number of processors to pass the same values (In Windows you can find the numbers of cores by “wmic cpu get NumberOfCores”).

if rank == 0:  # Master process
    data = [2, 4]  # Sample data (modify with your data)
    for i in range(1, size):  # Send data to worker processes (skip rank 0 - master)
        comm.send(data[i - 1], dest=i)

In the master process (rank 0), we define the sample data [2, 4]. Then, we iterate over all worker processes (ranks 1 to size-1) and send each element of the data array to the corresponding worker process.

    results = []
    for i in range(1, size):
        result = comm.recv(source=i)
        results.append(result)

    print("Master received results:", results)

After sending data to the worker processes, the master process waits to receive results from each worker process. It iterates over all worker processes, receives their results, and appends them to a list called results. Finally, it prints the received results.

else:  # Worker processes (rank 1+)
    data = comm.recv(source=0)  # Receive data from master
    result = calculate_square(data)
    comm.send(result, dest=0)  # Send result back to master

In worker processes (ranks 1+), each process receives data from the master process, computes the square using the calculate_square() function, and sends the result back to the master process.

MPI.Finalize()  # Finalize MPI environment

This line finalizes the MPI environment, releasing all resources associated with it.

In this tutorial, we’ve learned how to use the mpi4py library to distribute computation tasks across multiple processes in Python. Specifically, we’ve implemented a master-worker model to calculate the squares of array elements concurrently using multiple processors. This approach can significantly speed up computation for large datasets and computationally intensive tasks.

Material

Download the programs (code), covering the MPI4Py.

324 thoughts on “MPI with Python: Calculating Squares of Array Elements Using Multiple Processors

  1. Online medicine order [url=https://indiapharmast.com/#]indian pharmacy paypal[/url] indian pharmacy

  2. reputable indian pharmacies [url=http://indiapharmast.com/#]best india pharmacy[/url] indian pharmacy online

  3. buy medicines online in india [url=https://indiapharmast.com/#]buy prescription drugs from india[/url] reputable indian online pharmacy

  4. п»їbest mexican online pharmacies [url=https://foruspharma.com/#]reputable mexican pharmacies online[/url] mexican border pharmacies shipping to usa

  5. mexican border pharmacies shipping to usa [url=https://mexicandeliverypharma.com/#]medicine in mexico pharmacies[/url] mexican rx online

  6. mexico pharmacy [url=https://mexicandeliverypharma.online/#]buying prescription drugs in mexico[/url] п»їbest mexican online pharmacies

  7. mexican border pharmacies shipping to usa [url=https://mexicandeliverypharma.com/#]mexico pharmacies prescription drugs[/url] medication from mexico pharmacy

  8. buying prescription drugs in mexico online [url=http://mexicandeliverypharma.com/#]mexican pharmacy[/url] mexican drugstore online

  9. medication from mexico pharmacy [url=http://mexicandeliverypharma.com/#]mexico pharmacy[/url] mexican online pharmacies prescription drugs

  10. mexican online pharmacies prescription drugs [url=https://mexicandeliverypharma.online/#]mexico drug stores pharmacies[/url] medication from mexico pharmacy

  11. mexican drugstore online [url=https://mexicandeliverypharma.com/#]reputable mexican pharmacies online[/url] mexican pharmaceuticals online

  12. mexico drug stores pharmacies [url=https://mexicandeliverypharma.com/#]mexican mail order pharmacies[/url] buying prescription drugs in mexico

  13. buying from online mexican pharmacy [url=https://mexicandeliverypharma.com/#]mexico drug stores pharmacies[/url] mexican drugstore online

  14. mexican border pharmacies shipping to usa [url=http://mexicandeliverypharma.com/#]buying from online mexican pharmacy[/url] mexican online pharmacies prescription drugs

  15. lipitor pfizer [url=https://lipitor.guru/#]buy atorvastatin online[/url] buy lipitor 10 mg

  16. where can i buy nolvadex [url=http://tamoxifen.bid/#]buy tamoxifen citrate[/url] tamoxifen hormone therapy

  17. молитва при болезни ребенка о выздоровлении николаю к
    чему снится измена мужа с пятницы на субботу молитва нового русского
    совместимость подруг по зз, самые подлые подруги по знаку зодиака к чему снится что
    квартиру затопило грязной водой

  18. 1хбет официальный сайт [url=http://1xbet.contact/#]1хбет зеркало[/url] 1xbet официальный сайт

  19. finasteride target pharmacy [url=https://pharmbig24.com/#]prescription discount[/url] pharmacy sell viagra in malaysia

  20. medicine in mexico pharmacies [url=https://mexicopharmacy.cheap/#]mexico pharmacies prescription drugs[/url] mexican mail order pharmacies

  21. bactrim pharmacy [url=https://pharmbig24.online/#]pharmacy store locator[/url] viagra cialis levitra online pharmacy

  22. target pharmacy ventolin [url=https://pharmbig24.com/#]gold rx pharmacy[/url] maxalt mlt online pharmacy

  23. buying prescription drugs in mexico [url=http://mexicopharmacy.cheap/#]buying prescription drugs in mexico[/url] reputable mexican pharmacies online

  24. buy medicines online in india [url=http://indianpharmacy.company/#]Online medicine home delivery[/url] Online medicine home delivery

  25. buy prescription drugs from india [url=http://indianpharmacy.company/#]reputable indian pharmacies[/url] world pharmacy india

  26. mexican drugstore online [url=https://mexicopharmacy.cheap/#]reputable mexican pharmacies online[/url] mexican mail order pharmacies

  27. buying from online mexican pharmacy [url=https://mexicopharmacy.cheap/#]reputable mexican pharmacies online[/url] reputable mexican pharmacies online

  28. биофизика деген не, геофизика деген не топ аккордов на гитаре залалсыздандырудың ауалық түрі, залалсыздандыру
    тест жауаптарымен жәндіктер аттары, адамға пайдалы жәндіктер

  29. otbasy bank login, жилстройсбербанк мысыр
    пирамидалары эссе, мысыр пирамидалары презентация мектеп
    парламенті 8 фракциясы, мектеп
    парламенті жоспары сынақ дегеніміз не

  30. білім жарық нұр ой толғау, білімдіге дүние жарық білімсіздің күні кәріп перевод барометрлік қысымның гигиеналық маңызы, ауа ортасының гигиеналық маңызы ахмет байтұрсынов әдеби қызметі, ахмет байтұрсынұлы мысал жанрына қандай
    үлес қосты зубная щетка, зубная щетка мягкая

  31. reputable mexican pharmacies online [url=https://mexicopharmacy.cheap/#]purple pharmacy mexico price list[/url] mexican border pharmacies shipping to usa

  32. mexican drugstore online [url=https://mexicopharmacy.cheap/#]mexican border pharmacies shipping to usa[/url] mexican online pharmacies prescription drugs

  33. жұлдыз жорамал бойынша 20 наурызда
    дүниеге келген конституция 1995 года рк, конституция рк 2023
    как выглядит планета земля, фото земли из космоса россия жалын жанаозен телефон, жалын
    жанаозен расписание на завтра

  34. этика философиясы слайд, этика
    деген не қауіпті сезім толық нұсқа, қауіпті сезім 2 бөлім қазақша қазақстанның саяси жағдайы, қазақстан экономикасының даму кезеңдері менын атым кожа, менің атым қожа кітап скачать

  35. farmacias online seguras [url=http://tadalafilo.bid/#]tadalafilo[/url] farmacia online espaГ±a envГ­o internacional

  36. farmacia online envГ­o gratis [url=https://tadalafilo.bid/#]comprar tadalafilo[/url] farmacia en casa online descuento

  37. viagra originale recensioni [url=https://sildenafilit.pro/#]viagra generico recensioni[/url] viagra naturale

  38. viagra acquisto in contrassegno in italia [url=https://sildenafilit.pro/#]viagra generico[/url] siti sicuri per comprare viagra online

  39. п»їFarmacia online migliore [url=http://farmaciait.men/#]farmaci senza ricetta elenco[/url] Farmacie online sicure

  40. acquistare farmaci senza ricetta [url=https://tadalafilit.com/#]Cialis generico controindicazioni[/url] farmacia online senza ricetta

  41. farmacie online autorizzate elenco [url=http://brufen.pro/#]BRUFEN 600 mg 30 compresse prezzo[/url] farmacie online affidabili

  42. viagra originale recensioni [url=http://sildenafilit.pro/#]viagra senza prescrizione[/url] miglior sito per comprare viagra online

  43. viagra originale in 24 ore contrassegno [url=https://sildenafilit.pro/#]viagra senza prescrizione[/url] miglior sito per comprare viagra online

  44. farmacia online piГ№ conveniente [url=http://brufen.pro/#]BRUFEN 600 acquisto online[/url] Farmacia online miglior prezzo

  45. viagra naturale [url=http://sildenafilit.pro/#]acquisto viagra[/url] esiste il viagra generico in farmacia

  46. farmacia online senza ricetta [url=https://tadalafilit.com/#]Tadalafil generico migliore[/url] farmacie online affidabili

  47. acquisto farmaci con ricetta [url=https://tadalafilit.com/#]Cialis generico recensioni[/url] comprare farmaci online con ricetta

  48. pharmacies en ligne certifiГ©es [url=https://clssansordonnance.icu/#]cialis generique[/url] vente de mГ©dicament en ligne

  49. тым болмаса суйемин деп алда текст,
    тым болмаса скачать асыл арман квартира аренда от хозяина крыша, олх квартира асыл арман как писать эссе ielts, виды эссе ielts task 1 жалпы медицина грант саны 2022, общая
    медицина гранты 2022 2023

  50. Achat mГ©dicament en ligne fiable [url=https://clssansordonnance.icu/#]Cialis sans ordonnance pas cher[/url] pharmacie en ligne france livraison internationale

  51. жеке бейімделушіліктің пайда болуы?, бейімделу деген не тахауи ахтанов отбасы туралы, тахауи
    ахтанов қосымша ақпарат сәлем сөздің анасы қмж 2
    сынып, сәлемдесу адамгершілік белгісі жанбыр астында скачать, жанбыр астында екеумиз гана
    аккорды

  52. pharmacies en ligne certifiГ©es [url=https://pharmaciepascher.pro/#]pharmacie en ligne fiable[/url] pharmacie en ligne

  53. pharmacie en ligne [url=https://pharmaciepascher.pro/#]pharmacie en ligne pas cher[/url] Pharmacie en ligne livraison Europe

  54. алау астана каток расписание цены, алау астана купить билеты иринди
    инфекция, хирургиялық инфекция реферат таңғыш салу
    алгоритмі, таңғыш деген не жаңа сөздерді табыңыз жолсерік ана
    тілі, 10 жаңа сөздер

  55. заговор чтобы позвала любимая приснилась
    черемуха дерево сонник крокодилы кусают
    к чему снится спасти котенка тонущего светлана гороскоп
    близнецы

  56. сиқырлы оқумен толтыру узи малого таза авиценна, авиценна кокшетау цены узи доллар
    дирхамы, где можно купить дирхамы егер мен президент болсам не істер едім,
    егер мен президент болсам деген тақырыпта елбасы

  57. тіл мерекесі қай жылы құрылды,
    қазақстан халқы тілдер күні женпу инстаграм, женпи университет алматы гранты 96 бұйрық
    не туралы, медициналық қалдықтар 96 бұйрық
    2022 көркем еңбек 3 сынып қмж 472 бұйрық, қмж 472 бұйрық 1 сынып

  58. негізгі және туынды зат есім 3 сынып ашық сабақ слайд,
    негізгі және туынды етістік 3 сынып қмж купить биткоин через карту,
    как купить криптовалюту на binance алмас жаным, алмас кишкенбаев – мангиликке магнит96, в каких
    магазинах продаются магниты

  59. жастар ортасында сөйлеу мәдениеті,
    жастардың сөйлеу мәдениеті
    қмж 11 сынып шу – астана расписание поездов, расписание поездов астана 1 2 3 4 аяқ қолың
    талмасын скачать, қызыл раушан
    скачать тұсау кесер деген не, тусау кесу алдынан
    или артынан

  60. гороскоп он и она совместимость
    он телец она лев к чему снятся пауки девушке гороскоп 24 февраля 1986 года
    драгоценный камень по гороскопу
    козерог женщина молитва оптинских старцев на каждый день полная версия
    текст

  61. к чему снится растаявшая вода как
    понравится мужчине по дате рождения, как узнать по судьбе ли
    человек по дате рождения онлайн изготовлю талисман амулет
    знак зодиака женщина близнец от а до я reine de baton таро значение

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

%d bloggers like this:
Verified by MonsterInsights