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$\nu$-LPA:用于社区检测的快速基于 GPU 的标签传播算法(LPA)

分布式、并行与集群计算 2025-01-07 v2 社会与信息网络

摘要

社区检测是在网络中识别自然划分的问题。识别此类划分的高效并行算法在许多应用中至关重要。本报告提出了一种用于社区检测的标签传播算法(Label Propagation Algorithm, LPA)的优化实现,其特点是每 4 次迭代采用一次带有 Pick-Less (PL) 方法的异步 LPA 来处理社区交换,非常适合 GPU 等 SIMT 硬件。它还引入了一种新颖的每顶点哈希表,采用混合二次-双探测进行冲突解决。在 NVIDIA A100 GPU 上,我们的实现 ν\nu-LPA 分别比 FLPA(串行)、NetworKit LPA(多核)、Gunrock LPA(GPU)和 cuGraph Louvain(GPU)快 364 倍、62 倍、2.6 倍和 37 倍,而 FLPA 和 NetworKit LPA 运行在配备双路 16 核 Intel Xeon Gold 6226R 处理器的服务器上——在包含 22 亿条边的图上达到每秒处理 30 亿条边的速度——并且其模块度比 FLPA 高 4.7%,但比 NetworKit LPA 和 cuGraph Louvain 分别低 6.1% 和 9.6%。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.11468,
  title  = {$\nu$-LPA: Fast GPU-based Label Propagation Algorithm (LPA) for Community Detection},
  author = {Subhajit Sahu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11468},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 6 figures, 1 table