From: Florian Forster Date: Thu, 9 Dec 2010 10:30:51 +0000 (+0100) Subject: Abschnitt "Shmoo-Äquivalenz" ausgelagert. X-Git-Url: https://git.verplant.org/?a=commitdiff_plain;h=a2f5db5d3a786b66ab31b1f85e49f270cc8029e6;p=diplomarbeit.git Abschnitt "Shmoo-Äquivalenz" ausgelagert. --- diff --git a/diplomarbeit.tex b/diplomarbeit.tex index 49905bd..a8fd65e 100644 --- a/diplomarbeit.tex +++ b/diplomarbeit.tex @@ -698,240 +698,6 @@ acht Eingängen. Es besteht aus 19~Komparatoren in 6~Schichten.} \label{fig:10-e2-1239014566} \end{figure} -% ============ - -\section{Shmoo-Äquivalenz} - -Die folgenden 16-Eingang-Sortiernetzwerke wurden alle mit dem -\emph{Algorithmus~1} gefunden. Sie haben alle 63~Komparatoren in 10~Schichten, -jeweils die selbe Anzahl wie Odd-Even-Mergesort. - -Um wiederkehrende Muster in den hinteren Schichten der erzeugten -Sortiernetzwerke besser untersuchen zu können, wurden die erzeugten Netzwerke -in Gruppen aufgeteilt. Zwei Netzwerke befinden sich dann in der selben -Gruppen, wenn die Nullen bzw. Einsen, die auf einer Leitung vorkommen können, -nach der 5.~Schicht (Schicht~4, da bei Null mit dem Zählen begonnen wird) -nicht mehr ändert. Das heißt, dass die Schichten 0--4 unterschiedlich -aufgebaut sind, aber den selben Effekt erziehlen. Die Schichten 5--9 sind -hingegen innerhalb einer Gruppe austauschbar und oft (immer?) identisch. - -Die Anzahl der Netzwerke in den jeweiligen Gruppen ist unterschiedlich. Zur -Zeit sind in den Gruppen so viele Netzwerke:\\ -\begin{tabular}{|l|r|r|} \hline -Gruppe~0 & 21 & $50,0\%$ \\ -Gruppe~1 & 10 & $23,8\%$ \\ -Gruppe~2 & 6 & $14,3\%$ \\ -Gruppe~3 & 3 & $7,1\%$ \\ -Gruppe~4 & 2 & $4,8\%$ \\ \hline -\end{tabular} - -Die hinteren Schichten zwischen den Gruppen~1 und~3 schauen so aus, als wären -sie nur gespiegelt. Warum kommt Gruppe~1 aber viel häufiger vor? Ggf. eine -Konsequenz aus dem Normieren? - -Dito für die Gruppen~2 und~4. Warum ist die eine häufiger? - -Ist Gruppe~0 symmetrisch bzgl. der Leitungen? - -% Gruppe 0 - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group0/16-e1-1258009316.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1258009316.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258009316} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group0/16-e1-1258010866.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1258010866.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258010866} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group0/16-e1-1258011861.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1258011861.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258011861} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group0/16-e1-1259060992.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1259060992.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1259060992} -\end{figure} - -%\begin{figure} -%\begin{center} -%\input{images/16-e1/group0/16-e1-1259061148.tex} -%\end{center} -%\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1259061148.tex}: 63~Komparatoren in -%10~Schichten.} -%\label{fig:16-e1-1259061148} -%\end{figure} - -% Gruppe 1 - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258009982.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258009982.tex}: 63~Komparatoren in 10~Schichten. -Schichten 4--9 identisch zu 16-e1-1258030047 (Gruppe~1).} -\label{fig:16-e1-1258009982} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258010023.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258010023.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258010023} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258029734.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258029734.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258029734} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258030047.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258030047.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258030047} -\end{figure} - -%\begin{figure} -%\begin{center} -%\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258034768.tex} -%\end{center} -%\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258034768.tex}: 63~Komparatoren in -%10~Schichten.} -%\label{fig:16-e1-1258034768} -%\end{figure} - -% Gruppe 2 - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group2/16-e1-1258029063.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1258029063.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258029063} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group2/16-e1-1258034821.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1258034821.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258034821} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259054993.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259054993.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1259054993} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259058588.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259058588.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1259058588} -\end{figure} - -%\begin{figure} -%\begin{center} -%\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259063485.tex} -%\end{center} -%\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259063485.tex}: 63~Komparatoren in -%10~Schichten.} -%\label{fig:16-e1-1259063485} -%\end{figure} - -%\begin{figure} -%\begin{center} -%\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259063618.tex} -%\end{center} -%\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259063618.tex}: 63~Komparatoren in -%10~Schichten.} -%\label{fig:16-e1-1259063618} -%\end{figure} - -% Gruppe 3 - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group3/16-e1-1258012027.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group3/16-e1-1258012027.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258012027} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group3/16-e1-1258037039.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group3/16-e1-1258037039.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1258037039} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group3/16-e1-1259065042.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group3/16-e1-1259065042.tex}: 63~Komparatoren in -10~Schichten.} -\label{fig:16-e1-1259065042} -\end{figure} - -% Gruppe 4 - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group4/16-e1-1259060520.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group4/16-e1-1259060520.tex}: 63~Komparatoren in 10~Schichten. -(Gruppe~4).} -\label{fig:16-e1-1259060520} -\end{figure} - -\begin{figure} -\begin{center} -\input{images/16-e1/group4/16-e1-1259067171.tex} -\end{center} -\caption{{\tt images/16-e1/group4/16-e1-1259067171.tex}: 63~Komparatoren in 10~Schichten. -(Gruppe~4).} -\label{fig:16-e1-1259067171} -\end{figure} - \subsection{Güte} \begin{itemize} @@ -947,6 +713,8 @@ Schichten 4--9 identisch zu 16-e1-1258030047 (Gruppe~1).} \item Anzahl der erreichbaren Sortiernetzwerke. \end{itemize} +%\input{shmoo-aequivalenz.tex} + \section{Optimierung der Schnitte} Der \emph{evolution-cut}-Algorithmus nimmt ein gegebenes Sortiernetzwerk mit diff --git a/shmoo-aequivalenz.tex b/shmoo-aequivalenz.tex new file mode 100644 index 0000000..fa718ee --- /dev/null +++ b/shmoo-aequivalenz.tex @@ -0,0 +1,232 @@ +\section{Shmoo-Äquivalenz} + +Die folgenden 16-Eingang-Sortiernetzwerke wurden alle mit dem +\emph{Algorithmus~1} gefunden. Sie haben alle 63~Komparatoren in 10~Schichten, +jeweils die selbe Anzahl wie Odd-Even-Mergesort. + +Um wiederkehrende Muster in den hinteren Schichten der erzeugten +Sortiernetzwerke besser untersuchen zu können, wurden die erzeugten Netzwerke +in Gruppen aufgeteilt. Zwei Netzwerke befinden sich dann in der selben +Gruppen, wenn die Nullen bzw. Einsen, die auf einer Leitung vorkommen können, +nach der 5.~Schicht (Schicht~4, da bei Null mit dem Zählen begonnen wird) +nicht mehr ändert. Das heißt, dass die Schichten 0--4 unterschiedlich +aufgebaut sind, aber den selben Effekt erziehlen. Die Schichten 5--9 sind +hingegen innerhalb einer Gruppe austauschbar und oft (immer?) identisch. + +Die Anzahl der Netzwerke in den jeweiligen Gruppen ist unterschiedlich. Zur +Zeit sind in den Gruppen so viele Netzwerke:\\ +\begin{tabular}{|l|r|r|} \hline +Gruppe~0 & 21 & $50,0\%$ \\ +Gruppe~1 & 10 & $23,8\%$ \\ +Gruppe~2 & 6 & $14,3\%$ \\ +Gruppe~3 & 3 & $7,1\%$ \\ +Gruppe~4 & 2 & $4,8\%$ \\ \hline +\end{tabular} + +Die hinteren Schichten zwischen den Gruppen~1 und~3 schauen so aus, als wären +sie nur gespiegelt. Warum kommt Gruppe~1 aber viel häufiger vor? Ggf. eine +Konsequenz aus dem Normieren? + +Dito für die Gruppen~2 und~4. Warum ist die eine häufiger? + +Ist Gruppe~0 symmetrisch bzgl. der Leitungen? + +% Gruppe 0 + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group0/16-e1-1258009316.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1258009316.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258009316} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group0/16-e1-1258010866.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1258010866.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258010866} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group0/16-e1-1258011861.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1258011861.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258011861} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group0/16-e1-1259060992.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1259060992.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1259060992} +\end{figure} + +%\begin{figure} +%\begin{center} +%\input{images/16-e1/group0/16-e1-1259061148.tex} +%\end{center} +%\caption{{\tt images/16-e1/group0/16-e1-1259061148.tex}: 63~Komparatoren in +%10~Schichten.} +%\label{fig:16-e1-1259061148} +%\end{figure} + +% Gruppe 1 + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258009982.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258009982.tex}: 63~Komparatoren in 10~Schichten. +Schichten 4--9 identisch zu 16-e1-1258030047 (Gruppe~1).} +\label{fig:16-e1-1258009982} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258010023.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258010023.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258010023} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258029734.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258029734.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258029734} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258030047.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258030047.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258030047} +\end{figure} + +%\begin{figure} +%\begin{center} +%\input{images/16-e1/group1/16-e1-1258034768.tex} +%\end{center} +%\caption{{\tt images/16-e1/group1/16-e1-1258034768.tex}: 63~Komparatoren in +%10~Schichten.} +%\label{fig:16-e1-1258034768} +%\end{figure} + +% Gruppe 2 + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group2/16-e1-1258029063.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1258029063.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258029063} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group2/16-e1-1258034821.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1258034821.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258034821} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259054993.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259054993.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1259054993} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259058588.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259058588.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1259058588} +\end{figure} + +%\begin{figure} +%\begin{center} +%\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259063485.tex} +%\end{center} +%\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259063485.tex}: 63~Komparatoren in +%10~Schichten.} +%\label{fig:16-e1-1259063485} +%\end{figure} + +%\begin{figure} +%\begin{center} +%\input{images/16-e1/group2/16-e1-1259063618.tex} +%\end{center} +%\caption{{\tt images/16-e1/group2/16-e1-1259063618.tex}: 63~Komparatoren in +%10~Schichten.} +%\label{fig:16-e1-1259063618} +%\end{figure} + +% Gruppe 3 + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group3/16-e1-1258012027.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group3/16-e1-1258012027.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258012027} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group3/16-e1-1258037039.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group3/16-e1-1258037039.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1258037039} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group3/16-e1-1259065042.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group3/16-e1-1259065042.tex}: 63~Komparatoren in +10~Schichten.} +\label{fig:16-e1-1259065042} +\end{figure} + +% Gruppe 4 + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group4/16-e1-1259060520.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group4/16-e1-1259060520.tex}: 63~Komparatoren in 10~Schichten. +(Gruppe~4).} +\label{fig:16-e1-1259060520} +\end{figure} + +\begin{figure} +\begin{center} +\input{images/16-e1/group4/16-e1-1259067171.tex} +\end{center} +\caption{{\tt images/16-e1/group4/16-e1-1259067171.tex}: 63~Komparatoren in 10~Schichten. +(Gruppe~4).} +\label{fig:16-e1-1259067171} +\end{figure} +