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Benchmarking a parallelized agent-based simulation in economics
Oliver Reiter
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Informatik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Scientific Computing
Betreuer*in
Wilfried Gansterer
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.54268
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-13101.68651.735064-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Agenten basierte Simulationen erfreuen sich steigender Beliebtheit in the Sozialwissenschaften. Auch in der Ökonomie sind sie auf dem Vormarsch. Das Wachsen der Modelle in Größe und Umfang macht es notwendig, die Simulationen in parallel und möglichst effizient auszuführen. Wir werden die Performance Eigenschaften des sogenannten “Benchmark” Modells von Caiani et al. (2016) untersuchen, welches mithilfe des FLAME frameworks implementiert wurde. Wir testen die Performance auf drei ver- schiedenen Maschinen: auf einen gewöhnlichen Laptop, auf eine Multicore Maschine und am Vienna Scientific Cluster 2 . Die Resultate zeigen, dass die Performance der Simulation einerseits schlecht ist, speziell wenn die erreichten MFLOPS pro Sekunde herangezogen wer- den dass aber andererseits auch super-lineare Speedups möglich sind. Un- sere Untersuchungen zeigen, dass sich beide Ergebnisse auf ein ineffizientes Design auf die Art und Weise wie Daten der Agenten geladen und gespe- ichert werden zurückführen lassen. Da eine stark überhöhte Menge an Daten transferiert wird, ist diese Applikation I/O bound was zur enttäuschenden Performance führt. Wenn dieser Datentransfer dann auf mehrere Prozesse aufgeteilt wird, kommt es zu den super-linearen Speedups.
Abstract
(Englisch)
Agent-based simulations are gaining popularity in the social sciences, also in economics. As such simulation models grow in size and features, there is a growing need that these simulations are executed in parallel. We will study the performance behaviour of a parallelized agent-based model, the so called “benchmark” model by Caiani et al. (2016), implemented in the FLAME framework. The parallel performance of the model is tested on a commodity hardware laptop, a multicore machine and the Vienna Scientific Cluster 1 . We find that the performance of the simulation is a) poor, especially when MFLOPS per second are used as benchmark but also that b) super-linear speedups are possible. We trace both these finding back to an inefficient design of how the agent’s data is read and stored. An exaggerated amount of data is transferred to the CPU, which makes the application I/O bound and leads to the observed poor performance. Furthermore, when the simulation is executed on more processes, data transfers are better distributed leading to the super-linear speedups.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Agent-based simulation high performance computing parallelism
Schlagwörter
(Deutsch)
Agentenbasierte Simulation Vienna Scientific Cluster High Performance Computing
Autor*innen
Oliver Reiter
Haupttitel (Englisch)
Benchmarking a parallelized agent-based simulation in economics
Paralleltitel (Deutsch)
Benchmarken einer parallelisierten agentenbasierten Simulation aus der Ökonomie
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
iii, 64 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Wilfried Gansterer
Klassifikation
54 Informatik > 54.25 Parallele Datenverarbeitung
AC Nummer
AC15217429
Utheses ID
47950
Studienkennzahl
UA | 066 | 940 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1