Estudo de Modelos de Aprendizado de Máquina para Aceleração da Análise de Escalabilidade no PaScal Suite
Análise de Escalabilidade, Computação de Alto Desempenho, Aprendizado de Máquina
A análise de desempenho e escalabilidade de aplicações paralelas é uma etapa fundamental no desenvolvimento de software para computação de alto desempenho, porém demanda múltiplas execuções, resultando em alto custo computacional, energético e de tempo. Nesse contexto, este trabalho propõe dois modelos de aprendizado de máquina para apoiar a análise de escalabilidade, integrando o modelo preditivo ao PaScal Analyzer.
A proposta consiste na utilização de modelos de regressão treinados de forma adaptativa a partir de medições reais, realizadas durante a execução de aplicações paralelas. O fluxo de trabalho é baseado em validação cruzada, permitindo avaliar a qualidade das medições coletadas e selecionar automaticamente os hiperparâmetros dos modelos antes de seu treinamento final. Com isso, espera-se estimar o tempo de execução de configurações não medidas, reduzindo o tempo de espera para analisar a escalabilidade do programa. Foram realizados experimentos iniciais em um ambiente de computação de alto desempenho, que permitiram validar a integração da infraestrutura experimental. Os resultados obtidos nesta etapa indicam a viabilidade da abordagem proposta, servindo como base para análises comparativas mais aprofundadas entre os modelos adotados e para a ampliação dos cenários experimentais.