{"id":578,"date":"2026-07-22T08:17:34","date_gmt":"2026-07-22T08:17:34","guid":{"rendered":"https:\/\/matforge.org\/?p=578","raw":"https:\/\/matforge.org\/?p=578"},"modified":"2026-07-22T08:17:34","modified_gmt":"2026-07-22T08:17:34","slug":"distributed-parallel-computing-patterns-python-mpi-dask-ray","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/matforge.org\/es\/distributed-parallel-computing-patterns-python-mpi-dask-ray\/","title":{"rendered":"Patrones de computaci\u00f3n paralela distribuida para Python cient\u00edfico: MPI, DASK y RAY","raw":"Patrones de computaci\u00f3n paralela distribuida para Python cient\u00edfico: MPI, DASK y RAY"},"content":{"rendered":"<span class=\"span-reading-time rt-reading-time\" style=\"display: block;\"><span class=\"rt-label rt-prefix\">Reading Time: <\/span> <span class=\"rt-time\"> 9<\/span> <span class=\"rt-label rt-postfix\">minutes<\/span><\/span><p>Tiene una carga de trabajo computacional que no cabe en un solo n\u00facleo. Tal vez sea una simulaci\u00f3n PDE a gran escala, un lote de barridos de par\u00e1metros o una canalizaci\u00f3n de procesamiento de datos que lleva horas en lugar de minutos. Has o\u00eddo hablar de MPI, Dask y Ray como herramientas principales para escalar el c\u00f3digo de Python. Pero, \u00bfcu\u00e1l realmente se ajusta a tu problema?<\/p>\n<p>La respuesta corta: depende de su patr\u00f3n de carga de trabajo. MPI le da el mayor control pero tiene la curva de aprendizaje m\u00e1s pronunciada. Dask te ayuda a escalar pandas familiares y c\u00f3digo numpy con cambios m\u00ednimos. Ray funciona mejor para cargas de trabajo mixtas donde existen capacitaci\u00f3n de ML, programaci\u00f3n din\u00e1mica y estado distribuido en el mismo flujo de trabajo.<\/p>\n<p>La mayor\u00eda de los investigadores comienzan con Dask porque se asigna directamente al c\u00f3digo que ya conocen. Se mueven a Ray cuando necesitan entrenamiento modelo u orquestaci\u00f3n din\u00e1mica. Eligen MPI cuando trabajan con descomposici\u00f3n de dominio para PDE acoplado y necesitan un control de rendimiento de bajo nivel.<\/p>\n<p>Esta gu\u00eda explica los patrones inform\u00e1ticos paralelos detr\u00e1s de cada marco. Le ayuda a elegir la herramienta correcta en lugar de reconstruir su flujo de trabajo despu\u00e9s de que la implementaci\u00f3n incorrecta se vuelve demasiado dif\u00edcil de escalar.<\/p>\n<h2>\u00bfQu\u00e9 hace que estos marcos sean diferentes?<\/h2>\n<p>Las tres herramientas resuelven el mismo problema central: distribuir el c\u00e1lculo de Python en varios n\u00facleos o m\u00e1quinas. Utilizan enfoques muy diferentes porque fueron dise\u00f1ados para diferentes ecosistemas. Estas diferencias de dise\u00f1o deciden si su c\u00f3digo se ejecuta en minutos o se vuelve dif\u00edcil de mantener.<\/p>\n<p>MPI, o interfaz de paso de mensajes, fue dise\u00f1ado para computaci\u00f3n de alto rendimiento y computaci\u00f3n cient\u00edfica. Sigue un modelo de paso de mensajes donde los procesos se ejecutan de forma independiente y se comunican expl\u00edcitamente. Los desarrolladores de Python generalmente lo usan a trav\u00e9s de <code>mpi4py<\/code>, que envuelve la biblioteca C MPI. Este patr\u00f3n es expl\u00edcito, de bajo nivel y da un control preciso sobre c\u00f3mo se mueven los datos entre procesos.<\/p>\n<p>Dask se construy\u00f3 para el ecosistema de ciencia de datos de Python. Proporciona versiones paralelas de arreglos numpy, pandales dataframes y estimadores de aprendizaje scikit. Utiliza una evaluaci\u00f3n perezosa. Su c\u00f3digo crea un gr\u00e1fico de tareas y Dask optimiza y ejecuta ese gr\u00e1fico en paralelo. Si ya escribe Pandas o c\u00f3digo numpy, Dask a menudo requiere solo un peque\u00f1o cambio de importaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Ray fue dise\u00f1ado para aplicaciones de Python escalables con cargas de trabajo mixtas. Utiliza dos primitivas principales: tareas para la ejecuci\u00f3n de funciones sin estado y los actores para objetos distribuidos con estado. Ray tambi\u00e9n usa un almac\u00e9n de objetos de memoria compartida para mover datos entre nodos de manera eficiente. Se construy\u00f3 teniendo en cuenta los flujos de trabajo de aprendizaje autom\u00e1tico, por lo que incluye herramientas para entrenar, ajustar y servir modelos.<\/p>\n<table class=\"custom-table\">\n<tbody>\n<tr>\n<th>Dimensi\u00f3n<\/th>\n<th>IMPEO<\/th>\n<th>seguro<\/th>\n<th>Rayo<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Patr\u00f3n de abstracci\u00f3n<\/td>\n<td>Paso de mensajes, SPMD<\/td>\n<td>Gr\u00e1fico de tareas, evaluaci\u00f3n perezosa<\/td>\n<td>Actor y primitivos de tareas<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>mejor para<\/td>\n<td>HPC, acoplamiento PDE, descomposici\u00f3n de dominio<\/td>\n<td>C\u00e1lculos de matriz, ETL, Analytics<\/td>\n<td>Capacitaci\u00f3n en ML, cargas de trabajo heterog\u00e9neas<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>curva de aprendizaje<\/td>\n<td>Escarpado<\/td>\n<td>Suave para los usuarios familiarizados con las herramientas de datos de Python<\/td>\n<td>Moderar<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>tolerancia a fallas<\/td>\n<td>Manual, nivel de aplicaci\u00f3n<\/td>\n<td>Gestionado por el programador<\/td>\n<td>Reintentos incorporados<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>reparto de datos<\/td>\n<td>Llamadas MPI expl\u00edcitas como BCcast, Gather y Scatter<\/td>\n<td>Objetos en memoria y estado compartido<\/td>\n<td>Tienda de objetos y actores distribuidos<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>nativo de pit\u00f3n<\/td>\n<td>S\u00ed, a trav\u00e9s de MPI4PY<\/td>\n<td>Nativo<\/td>\n<td>Nativo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Caso de uso t\u00edpico<\/td>\n<td>Soludores de PDE acoplados, CFD, Ciencia de Materiales<\/td>\n<td>Ingenier\u00eda de funciones y canalizaciones de datos<\/td>\n<td>Pipelines de IA, entrenamiento de modelos, orquestaci\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2>Cu\u00e1ndo usar MPI para el c\u00f3digo cient\u00edfico Python<\/h2>\n<p>MPI es una herramienta est\u00e1ndar en la ciencia computacional. Si su investigaci\u00f3n involucra din\u00e1mica de fluidos, mec\u00e1nica s\u00f3lida, simulaciones de campo de fase o m\u00e9todos num\u00e9ricos que descomponen un dominio entre procesadores, MPI le brinda herramientas maduras y un fuerte apoyo comunitario.<\/p>\n<h3>El patr\u00f3n SPMD<\/h3>\n<p>MPI sigue el modelo de datos m\u00faltiples de programa. Cada proceso ejecuta el mismo c\u00f3digo pero funciona con diferentes datos. La comunicaci\u00f3n ocurre a trav\u00e9s de operaciones expl\u00edcitas punto a punto o colectivas.<\/p>\n<p>Con <code>mpi4py<\/code>, una simulaci\u00f3n paralela b\u00e1sica puede verse as\u00ed:<\/p>\n<pre><code class=\"language-python\">from mpi4py import MPI\nimport numpy as np\n\ncomm = MPI.COM_WORLD\nrank = comm.Get_rank()\nsize = comm.Get_size()\n\n# Each process handles a different slice of the domain\nlocal_data = create_domain_slice(rank, size)\nresult = solve_pde(local_data)\n\n# Collective communication to gather results\nall_results = comm.gather(result, root=0)\n\nif rank == 0:\n    # Assemble global solution\n    global_solution = assemble(all_results)\n    report_results(global_solution)\n<\/code><\/pre>\n<h3>Cuando MPI tiene sentido<\/h3>\n<p>Utilice MPI para la descomposici\u00f3n de dominio en simulaciones acopladas. Si los procesos necesitan comunicarse con frecuencia a nivel num\u00e9rico, MPI da el control necesario para gestionar esos patrones de comunicaci\u00f3n. Esto es com\u00fan en PDE acoplado, intercambio de condiciones de contorno y problemas de interfaz compartida.<\/p>\n<p>MPI tambi\u00e9n funciona bien para el acoplamiento num\u00e9rico denso. Si su solucionador necesita una estrecha coordinaci\u00f3n de procesos, como una iteraci\u00f3n de Newton con residuos globales, las operaciones colectivas de MPI como <code>Allreduce<\/code>, <code>Bcast<\/code> y <code>Scatter<\/code> se construyen para este tipo de trabajo.<\/p>\n<p>MPI tambi\u00e9n es la elecci\u00f3n correcta cuando el m\u00e1ximo rendimiento importa. Se ejecuta directamente en la infraestructura HPC sin una capa de abstracci\u00f3n de alto nivel entre su c\u00f3digo y el hardware. Esto brinda un rendimiento s\u00f3lido, pero tambi\u00e9n significa que usted mismo maneja el paralelismo, la comunicaci\u00f3n y el equilibrio de carga.<\/p>\n<h3>la compensaci\u00f3n<\/h3>\n<p>El c\u00f3digo MPI puede volverse detallado. Cada operaci\u00f3n necesita llamadas expl\u00edcitas para enviar, recibir, difundir o recopilar datos. No existe una optimizaci\u00f3n autom\u00e1tica del gr\u00e1fico de tareas. Usted dise\u00f1a la estructura de comunicaci\u00f3n usted mismo.<\/p>\n<p>Esta complejidad es aceptable cuando el rendimiento es la principal prioridad. Es menos atractivo cuando solo necesita probar si la paralelizaci\u00f3n ayuda a un flujo de trabajo de investigaci\u00f3n. Una regla pr\u00e1ctica es simple: elija MPI cuando escriba una biblioteca de solucionador o un c\u00f3digo de simulaci\u00f3n de producci\u00f3n donde el rendimiento justifique el costo de implementaci\u00f3n.<\/p>\n<h2>Cu\u00e1ndo usar Dask para el c\u00f3digo cient\u00edfico Python<\/h2>\n<p>Dask se dise\u00f1\u00f3 para escalar la pila de datos de Python existente sin obligarte a reescribir todo. Si ya usa pandas, numpy o scikit-learn, Dask a menudo le permite mantener el mismo modelo mental mientras agrega la ejecuci\u00f3n en paralelo.<\/p>\n<h3>El patr\u00f3n de evaluaci\u00f3n perezosa<\/h3>\n<p>Dask construye gr\u00e1ficos de tareas con pereza. Cuando llama a operaciones de DASK, el c\u00e1lculo no se ejecuta de inmediato. En cambio, describe lo que deber\u00eda suceder. Dask luego optimiza el gr\u00e1fico, programa el trabajo entre los trabajadores y lo ejecuta en paralelo.<\/p>\n<p>Este modelo perezoso ofrece dos importantes beneficios:<\/p>\n<ol>\n<li>Optimizaci\u00f3n del gr\u00e1fico de tareas. Dask puede combinar operaciones, eliminar c\u00e1lculos redundantes y reordenar tareas para un mejor rendimiento.<\/li>\n<li>Gesti\u00f3n de la memoria. Dado que el c\u00e1lculo se retrasa, Dask puede gestionar los resultados intermedios de manera m\u00e1s eficiente.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Aqu\u00ed est\u00e1 el patr\u00f3n b\u00e1sico:<\/p>\n<pre><code class=\"language-python\">import dask.dataframe as dd\n\n# Lazy: no computation happens yet\ndf = dd.read_parquet(\"simulations\/*.parquet\")\nfiltered = df[df.temperature &gt; 300]\naggregated = filtered.groupby(\"region\").mean()\n\n# This triggers computation across the cluster\nresults = aggregated.compute()\n<\/code><\/pre>\n<h3>Cuando Dask tiene sentido<\/h3>\n<p>Dask funciona bien para transformaciones de matriz y dataframe a gran escala. Si su flujo de trabajo implica la agregaci\u00f3n de datos de simulaci\u00f3n, la ingenier\u00eda de caracter\u00edsticas o el an\u00e1lisis por lotes en datos estructurados, DAsk se asigna de forma natural a los pandas existentes y a los flujos de trabajo numpy.<\/p>\n<p>Dask tambi\u00e9n es fuerte cuando el flujo de trabajo tiene un gr\u00e1fico de tareas predecible. Un patr\u00f3n com\u00fan es: leer datos, transformar datos, agregar resultados y escribir salida. Dask puede optimizar esta estructura de manera efectiva.<\/p>\n<p>Tambi\u00e9n es \u00fatil para la paralelizaci\u00f3n gradual. Puede comenzar con un flujo de trabajo de Pandas de una sola m\u00e1quina y luego pasar a la ejecuci\u00f3n distribuida. Esto convierte a Dask en un punto de partida pr\u00e1ctico para los investigadores que desean un procesamiento paralelo sin una reescritura completa.<\/p>\n<h3>la compensaci\u00f3n<\/h3>\n<p>Dask es menos adecuado para cargas de trabajo altamente din\u00e1micas o mixtas. Si su canalizaci\u00f3n incluye entrenamiento de modelos, programaci\u00f3n din\u00e1mica o servicios de estado de larga duraci\u00f3n, es posible que DASK no sea el m\u00e1s adecuado. Su modelo de gr\u00e1fico de tareas funciona mejor cuando se conoce de antemano la estructura del flujo de trabajo.<\/p>\n<p>Dask tampoco escala tan eficientemente como MPI para un acoplamiento num\u00e9rico ajustado. Si su simulaci\u00f3n requiere un intercambio frecuente de condiciones de contorno entre procesos, MPI generalmente ofrece un mejor rendimiento de bajo nivel.<\/p>\n<p>Una nota pr\u00e1ctica: la comunicaci\u00f3n de Dask puede ser m\u00e1s lenta en redes de alta latencia. Si utiliza un cl\u00faster con una interconexi\u00f3n de baja latencia, MPI puede funcionar mejor. En sistemas de nube o redes Ethernet est\u00e1ndar, Dask suele ser suficiente para muchos flujos de trabajo de investigaci\u00f3n.<\/p>\n<h2>Cu\u00e1ndo usar Ray para el c\u00f3digo cient\u00edfico Python<\/h2>\n<p>Ray utiliza un modelo diferente. En lugar de centrarse principalmente en gr\u00e1ficos de tareas, utiliza tareas y actores. Las tareas ejecutan funciones paralelas sin estado. Los actores son objetos distribuidos que mantienen el estado entre las llamadas a los m\u00e9todos.<\/p>\n<h3>El patr\u00f3n del actor<\/h3>\n<p>Los actores son una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s importantes de Ray. Un actor vive en un nodo en el cl\u00faster y mantiene su estado interno entre llamadas. Esto es \u00fatil cuando diferentes partes de un flujo de trabajo distribuido necesitan un estado persistente.<\/p>\n<pre><code class=\"language-python\">import ray\n\nray.init()\n\n@ray.remote\nclass SimulationState:\n    def __init__(self):\n        self.state = initialize_state()\n    \n    def step(self, local_data):\n        self.state = evolve(self.state, local_data)\n        return self.state\n    \n    def get_snapshot(self):\n        return self.state\n\n# Actor runs on a specific node\nsim = SimulationState.remote()\nresult = sim.step.remote(local_data)\nsnapshot = ray.get(sim.get_snapshot.remote())\n<\/code><\/pre>\n<h3>Cuando Ray tiene sentido<\/h3>\n<p>Ray funciona bien para cargas de trabajo heterog\u00e9neas. Si su canalizaci\u00f3n de simulaci\u00f3n incluye procesamiento de datos, capacitaci\u00f3n de modelos, ajuste de hiperpar\u00e1metros y servicio de modelos, Ray puede coordinar estas partes en un solo sistema.<\/p>\n<p>Ray tambi\u00e9n es \u00fatil para la programaci\u00f3n din\u00e1mica. Si la estructura de su c\u00e1lculo cambia durante la ejecuci\u00f3n, Ray puede adaptarse. Esto ayuda en los flujos de trabajo como el refinamiento de malla adaptativa, donde pueden aparecer nuevas tareas basadas en resultados intermedios.<\/p>\n<p>Ray tambi\u00e9n admite cargas mixtas de CPU y GPU. Si ejecuta solucionadores basados en CPU con modelos de procesamiento posterior o sustituto acelerados por GPU, Ray puede programar el trabajo en diferentes recursos de hardware.<\/p>\n<p>Otro caso de uso fuerte es la orquestaci\u00f3n de experimentos. Ray puede administrar muchas configuraciones de simulaci\u00f3n, rastrear el estado en todas las ejecuciones y coordinar los resultados distribuidos.<\/p>\n<h3>la compensaci\u00f3n<\/h3>\n<p>Ray necesita una cuidadosa gesti\u00f3n del ciclo de vida. Los actores deben ser creados, usados y liberados correctamente. Si los actores mantienen grandes estructuras de datos durante demasiado tiempo, el uso de la memoria puede crecer en todo el cl\u00faster.<\/p>\n<p>Ray tambi\u00e9n es menos ideal para ETL por lotes puros o transformaciones de datos deterministas simples. En esos casos, Dask a menudo se siente m\u00e1s natural y puede requerir menos c\u00f3digo.<\/p>\n<p>Un punto de decisi\u00f3n \u00fatil es este: Ray es atractivo cuando la velocidad local no es la \u00fanica preocupaci\u00f3n. Su valor real aparece cuando las cargas de trabajo se vuelven distribuidas, din\u00e1micas, con estado o pesadas en el aprendizaje autom\u00e1tico.<\/p>\n<h2>C\u00f3mo elegir entre MPI, Dask y Ray<\/h2>\n<p>No siempre necesita elegir un solo marco. Muchos equipos de investigaci\u00f3n utilizan un enfoque h\u00edbrido. Cada marco maneja la parte del flujo de trabajo que mejor se ajusta.<\/p>\n<h3>Flujo de decisi\u00f3n<\/h3>\n<p>Paso 1: \u00bfSu carga de trabajo es principalmente transformaciones de matriz o dataframe?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere Dask. Es un ajuste fuerte para la agregaci\u00f3n de datos de simulaci\u00f3n, ingenier\u00eda de caracter\u00edsticas, an\u00e1lisis y canalizaciones de datos estructurados.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Paso 2: \u00bfSu carga de trabajo incluye programaci\u00f3n din\u00e1mica, entrenamiento de modelos o componentes con estado?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere Rayo. Se ajusta a los flujos de trabajo que necesitan actores, estado distribuido, GPU o estructuras de tareas cambiantes.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Paso 3: \u00bfNecesita un acoplamiento num\u00e9rico ajustado o una descomposici\u00f3n de dominio para PDES?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere MPI. Est\u00e1 dise\u00f1ado para la comunicaci\u00f3n de procesos frecuentes y el control de bajo nivel.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Paso 4: \u00bfTiene varios tipos de carga de trabajo?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere una arquitectura h\u00edbrida. Puede usar Dask para la preparaci\u00f3n de datos, Ray para la orquestaci\u00f3n y MPI para el solucionador num\u00e9rico.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Recomendaciones pr\u00e1cticas<\/h3>\n<table class=\"custom-table\">\n<tbody>\n<tr>\n<th>tu situaci\u00f3n<\/th>\n<th>Enfoque recomendado<\/th>\n<th>Por qu\u00e9<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Simulaci\u00f3n \u00fanica en unos pocos n\u00facleos<\/td>\n<td>Dask con LocalCluster<\/td>\n<td>C\u00f3digo familiar y configuraci\u00f3n simple<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>An\u00e1lisis de lotes a gran escala<\/td>\n<td>Dask con un cl\u00faster distribuido<\/td>\n<td>La evaluaci\u00f3n perezosa ayuda a optimizar la tuber\u00eda<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Pipeline ML con entrenamiento y servicio<\/td>\n<td>Rayo<\/td>\n<td>Los actores, las tareas y el soporte de GPU se ajustan a este flujo de trabajo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Solucionador PDE acoplado<\/td>\n<td>MPI con das o ray para orquestaci\u00f3n<\/td>\n<td>MPI maneja el solucionador, mientras que Python Tools ayuda con el manejo de datos<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Refinamiento de malla adaptable<\/td>\n<td>Rayo<\/td>\n<td>La programaci\u00f3n din\u00e1mica maneja el cambio de estructuras de tareas<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Implementaci\u00f3n en la nube de alta latencia<\/td>\n<td>tablero o rayo<\/td>\n<td>MPI necesita ajustes de red m\u00e1s cuidadosos<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h3>El caso de las arquitecturas h\u00edbridas<\/h3>\n<p>No necesita utilizar un marco para todo el flujo de trabajo. Algunas arquitecturas de computaci\u00f3n cient\u00edfica s\u00f3lidas combinan varias herramientas:<\/p>\n<ul>\n<li>MPI para el solucionador, Dask para post-procesamiento. Ejecute el solucionador de PDE con MPI, luego analice y visualice los resultados con Dask.<\/li>\n<li>MPI para el solucionador, Ray para la orquestaci\u00f3n de experimentos. Use MPI para la simulaci\u00f3n num\u00e9rica y RAY para administrar configuraciones, estado y m\u00faltiples ejecuciones.<\/li>\n<li>Dask para la preparaci\u00f3n de datos, Ray para el entrenamiento de modelos. Use Dask para preparar grandes conjuntos de datos, luego use Ray para el entrenamiento de modelos o el desarrollo de modelos sustitutos.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Errores comunes<\/h2>\n<p>Un error com\u00fan es asumir que Dask escala cada tipo de carga de trabajo. Dask es fuerte para los flujos de trabajo deterministas con gr\u00e1ficos de tareas claros. Si la estructura de la tarea depende de los resultados intermedios, Ray puede manejar mejor el flujo de trabajo.<\/p>\n<p>Otro error es usar MPI donde Dask ser\u00eda m\u00e1s simple. Si la carga de trabajo es principalmente an\u00e1lisis de datos o ingenier\u00eda de funciones, Dask puede ahorrar mucho tiempo de implementaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Algunos equipos tambi\u00e9n pasan por alto la tolerancia a fallas. MPI proporciona control manual, pero necesita dise\u00f1ar una falla en el manejo. Dask y Ray proporcionan m\u00e1s soporte a nivel de programador para reintentos y recuperaci\u00f3n.<\/p>\n<p>La sobrecarga de comunicaci\u00f3n es otro tema. Cada marco distribuido tiene costos de red. MPI hace que la comunicaci\u00f3n sea visible y m\u00e1s f\u00e1cil de optimizar. Dask y Ray ocultan gran parte de esa complejidad, pero el costo a\u00fan existe.<\/p>\n<h2>Lo que recomendamos<\/h2>\n<p>Para la mayor\u00eda de los investigadores cient\u00edficos de Python que comienzan con la computaci\u00f3n distribuida, Dask es el mejor punto de entrada. Se asigna al c\u00f3digo que ya escriben, requiere menos cambios y da paralelismo distribuido sin un modelo de programaci\u00f3n completamente nuevo.<\/p>\n<p>Elija MPI cuando escriba un c\u00f3digo de simulaci\u00f3n de producci\u00f3n donde el rendimiento justifica el costo de implementaci\u00f3n. Es la herramienta adecuada para la descomposici\u00f3n del dominio y el acoplamiento num\u00e9rico ajustado.<\/p>\n<p>Elija Ray cuando el flujo de trabajo sea heterog\u00e9neo. Ray es fuerte cuando el procesamiento de datos, el entrenamiento de modelos, la programaci\u00f3n din\u00e1mica y el estado distribuido aparecen en el mismo sistema.<\/p>\n<p>Los marcos no son mutuamente excluyentes. Muchos equipos usan cada marco para la parte del flujo de trabajo que maneja mejor. La clave es hacer coincidir el patr\u00f3n de carga de trabajo con la abstracci\u00f3n correcta.<\/p>\n<h2>Resumen<\/h2>\n<p>La elecci\u00f3n entre MPI, Dask y Ray no se trata de qu\u00e9 marco es mejor en general. Se trata de qu\u00e9 marco coincide con su carga de trabajo.<\/p>\n<ul>\n<li>MPI proporciona un control de bajo nivel para un acoplamiento num\u00e9rico ajustado y la descomposici\u00f3n del dominio.<\/li>\n<li>Dask escala pandas familiares y flujos de trabajo numpy con gr\u00e1ficos de tareas perezosas.<\/li>\n<li>Ray maneja cargas de trabajo heterog\u00e9neas con tareas, actores, programaci\u00f3n din\u00e1mica y estado distribuido.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Comience con Dask si su carga de trabajo se asigna a las transformaciones de matriz o dataframe. Use MPI si necesita descomposici\u00f3n de dominio o acoplamiento num\u00e9rico ajustado. Elija Ray si su canalizaci\u00f3n incluye entrenamiento de modelos, programaci\u00f3n din\u00e1mica o estado distribuido.<\/p>\n","protected":false,"raw":"<p>Tiene una carga de trabajo computacional que no cabe en un solo n\u00facleo. Tal vez sea una simulaci\u00f3n PDE a gran escala, un lote de barridos de par\u00e1metros o una canalizaci\u00f3n de procesamiento de datos que lleva horas en lugar de minutos. Has o\u00eddo hablar de MPI, Dask y Ray como herramientas principales para escalar el c\u00f3digo de Python. Pero, \u00bfcu\u00e1l realmente se ajusta a tu problema?<\/p>\n<p>La respuesta corta: depende de su patr\u00f3n de carga de trabajo. MPI le da el mayor control pero tiene la curva de aprendizaje m\u00e1s pronunciada. Dask te ayuda a escalar pandas familiares y c\u00f3digo numpy con cambios m\u00ednimos. Ray funciona mejor para cargas de trabajo mixtas donde existen capacitaci\u00f3n de ML, programaci\u00f3n din\u00e1mica y estado distribuido en el mismo flujo de trabajo.<\/p>\n<p>La mayor\u00eda de los investigadores comienzan con Dask porque se asigna directamente al c\u00f3digo que ya conocen. Se mueven a Ray cuando necesitan entrenamiento modelo u orquestaci\u00f3n din\u00e1mica. Eligen MPI cuando trabajan con descomposici\u00f3n de dominio para PDE acoplado y necesitan un control de rendimiento de bajo nivel.<\/p>\n<p>Esta gu\u00eda explica los patrones inform\u00e1ticos paralelos detr\u00e1s de cada marco. Le ayuda a elegir la herramienta correcta en lugar de reconstruir su flujo de trabajo despu\u00e9s de que la implementaci\u00f3n incorrecta se vuelve demasiado dif\u00edcil de escalar.<\/p>\n<h2>\u00bfQu\u00e9 hace que estos marcos sean diferentes?<\/h2>\n<p>Las tres herramientas resuelven el mismo problema central: distribuir el c\u00e1lculo de Python en varios n\u00facleos o m\u00e1quinas. Utilizan enfoques muy diferentes porque fueron dise\u00f1ados para diferentes ecosistemas. Estas diferencias de dise\u00f1o deciden si su c\u00f3digo se ejecuta en minutos o se vuelve dif\u00edcil de mantener.<\/p>\n<p>MPI, o interfaz de paso de mensajes, fue dise\u00f1ado para computaci\u00f3n de alto rendimiento y computaci\u00f3n cient\u00edfica. Sigue un modelo de paso de mensajes donde los procesos se ejecutan de forma independiente y se comunican expl\u00edcitamente. Los desarrolladores de Python generalmente lo usan a trav\u00e9s de <code>mpi4py<\/code>, que envuelve la biblioteca C MPI. Este patr\u00f3n es expl\u00edcito, de bajo nivel y da un control preciso sobre c\u00f3mo se mueven los datos entre procesos.<\/p>\n<p>Dask se construy\u00f3 para el ecosistema de ciencia de datos de Python. Proporciona versiones paralelas de arreglos numpy, pandales dataframes y estimadores de aprendizaje scikit. Utiliza una evaluaci\u00f3n perezosa. Su c\u00f3digo crea un gr\u00e1fico de tareas y Dask optimiza y ejecuta ese gr\u00e1fico en paralelo. Si ya escribe Pandas o c\u00f3digo numpy, Dask a menudo requiere solo un peque\u00f1o cambio de importaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Ray fue dise\u00f1ado para aplicaciones de Python escalables con cargas de trabajo mixtas. Utiliza dos primitivas principales: tareas para la ejecuci\u00f3n de funciones sin estado y los actores para objetos distribuidos con estado. Ray tambi\u00e9n usa un almac\u00e9n de objetos de memoria compartida para mover datos entre nodos de manera eficiente. Se construy\u00f3 teniendo en cuenta los flujos de trabajo de aprendizaje autom\u00e1tico, por lo que incluye herramientas para entrenar, ajustar y servir modelos.<\/p>\n<table class=\"custom-table\">\n<tbody><tr>\n<th>Dimensi\u00f3n<\/th>\n<th>IMPEO<\/th>\n<th>seguro<\/th>\n<th>Rayo<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Patr\u00f3n de abstracci\u00f3n<\/td>\n<td>Paso de mensajes, SPMD<\/td>\n<td>Gr\u00e1fico de tareas, evaluaci\u00f3n perezosa<\/td>\n<td>Actor y primitivos de tareas<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>mejor para<\/td>\n<td>HPC, acoplamiento PDE, descomposici\u00f3n de dominio<\/td>\n<td>C\u00e1lculos de matriz, ETL, Analytics<\/td>\n<td>Capacitaci\u00f3n en ML, cargas de trabajo heterog\u00e9neas<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>curva de aprendizaje<\/td>\n<td>Escarpado<\/td>\n<td>Suave para los usuarios familiarizados con las herramientas de datos de Python<\/td>\n<td>Moderar<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>tolerancia a fallas<\/td>\n<td>Manual, nivel de aplicaci\u00f3n<\/td>\n<td>Gestionado por el programador<\/td>\n<td>Reintentos incorporados<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>reparto de datos<\/td>\n<td>Llamadas MPI expl\u00edcitas como BCcast, Gather y Scatter<\/td>\n<td>Objetos en memoria y estado compartido<\/td>\n<td>Tienda de objetos y actores distribuidos<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>nativo de pit\u00f3n<\/td>\n<td>S\u00ed, a trav\u00e9s de MPI4PY<\/td>\n<td>Nativo<\/td>\n<td>Nativo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Caso de uso t\u00edpico<\/td>\n<td>Soludores de PDE acoplados, CFD, Ciencia de Materiales<\/td>\n<td>Ingenier\u00eda de funciones y canalizaciones de datos<\/td>\n<td>Pipelines de IA, entrenamiento de modelos, orquestaci\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody><\/table>\n<h2>Cu\u00e1ndo usar MPI para el c\u00f3digo cient\u00edfico Python<\/h2>\n<p>MPI es una herramienta est\u00e1ndar en la ciencia computacional. Si su investigaci\u00f3n involucra din\u00e1mica de fluidos, mec\u00e1nica s\u00f3lida, simulaciones de campo de fase o m\u00e9todos num\u00e9ricos que descomponen un dominio entre procesadores, MPI le brinda herramientas maduras y un fuerte apoyo comunitario.<\/p>\n<h3>El patr\u00f3n SPMD<\/h3>\n<p>MPI sigue el modelo de datos m\u00faltiples de programa. Cada proceso ejecuta el mismo c\u00f3digo pero funciona con diferentes datos. La comunicaci\u00f3n ocurre a trav\u00e9s de operaciones expl\u00edcitas punto a punto o colectivas.<\/p>\n<p>Con <code>mpi4py<\/code>, una simulaci\u00f3n paralela b\u00e1sica puede verse as\u00ed:<\/p>\n<pre><code class=\"language-python\">from mpi4py import MPI\nimport numpy as np\n\ncomm = MPI.COM_WORLD\nrank = comm.Get_rank()\nsize = comm.Get_size()\n\n# Each process handles a different slice of the domain\nlocal_data = create_domain_slice(rank, size)\nresult = solve_pde(local_data)\n\n# Collective communication to gather results\nall_results = comm.gather(result, root=0)\n\nif rank == 0:\n    # Assemble global solution\n    global_solution = assemble(all_results)\n    report_results(global_solution)\n<\/code><\/pre>\n<h3>Cuando MPI tiene sentido<\/h3>\n<p>Utilice MPI para la descomposici\u00f3n de dominio en simulaciones acopladas. Si los procesos necesitan comunicarse con frecuencia a nivel num\u00e9rico, MPI da el control necesario para gestionar esos patrones de comunicaci\u00f3n. Esto es com\u00fan en PDE acoplado, intercambio de condiciones de contorno y problemas de interfaz compartida.<\/p>\n<p>MPI tambi\u00e9n funciona bien para el acoplamiento num\u00e9rico denso. Si su solucionador necesita una estrecha coordinaci\u00f3n de procesos, como una iteraci\u00f3n de Newton con residuos globales, las operaciones colectivas de MPI como <code>Allreduce<\/code>, <code>Bcast<\/code> y <code>Scatter<\/code> se construyen para este tipo de trabajo.<\/p>\n<p>MPI tambi\u00e9n es la elecci\u00f3n correcta cuando el m\u00e1ximo rendimiento importa. Se ejecuta directamente en la infraestructura HPC sin una capa de abstracci\u00f3n de alto nivel entre su c\u00f3digo y el hardware. Esto brinda un rendimiento s\u00f3lido, pero tambi\u00e9n significa que usted mismo maneja el paralelismo, la comunicaci\u00f3n y el equilibrio de carga.<\/p>\n<h3>la compensaci\u00f3n<\/h3>\n<p>El c\u00f3digo MPI puede volverse detallado. Cada operaci\u00f3n necesita llamadas expl\u00edcitas para enviar, recibir, difundir o recopilar datos. No existe una optimizaci\u00f3n autom\u00e1tica del gr\u00e1fico de tareas. Usted dise\u00f1a la estructura de comunicaci\u00f3n usted mismo.<\/p>\n<p>Esta complejidad es aceptable cuando el rendimiento es la principal prioridad. Es menos atractivo cuando solo necesita probar si la paralelizaci\u00f3n ayuda a un flujo de trabajo de investigaci\u00f3n. Una regla pr\u00e1ctica es simple: elija MPI cuando escriba una biblioteca de solucionador o un c\u00f3digo de simulaci\u00f3n de producci\u00f3n donde el rendimiento justifique el costo de implementaci\u00f3n.<\/p>\n<h2>Cu\u00e1ndo usar Dask para el c\u00f3digo cient\u00edfico Python<\/h2>\n<p>Dask se dise\u00f1\u00f3 para escalar la pila de datos de Python existente sin obligarte a reescribir todo. Si ya usa pandas, numpy o scikit-learn, Dask a menudo le permite mantener el mismo modelo mental mientras agrega la ejecuci\u00f3n en paralelo.<\/p>\n<h3>El patr\u00f3n de evaluaci\u00f3n perezosa<\/h3>\n<p>Dask construye gr\u00e1ficos de tareas con pereza. Cuando llama a operaciones de DASK, el c\u00e1lculo no se ejecuta de inmediato. En cambio, describe lo que deber\u00eda suceder. Dask luego optimiza el gr\u00e1fico, programa el trabajo entre los trabajadores y lo ejecuta en paralelo.<\/p>\n<p>Este modelo perezoso ofrece dos importantes beneficios:<\/p>\n<ol>\n<li>Optimizaci\u00f3n del gr\u00e1fico de tareas. Dask puede combinar operaciones, eliminar c\u00e1lculos redundantes y reordenar tareas para un mejor rendimiento.<\/li>\n<li>Gesti\u00f3n de la memoria. Dado que el c\u00e1lculo se retrasa, Dask puede gestionar los resultados intermedios de manera m\u00e1s eficiente.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Aqu\u00ed est\u00e1 el patr\u00f3n b\u00e1sico:<\/p>\n<pre><code class=\"language-python\">import dask.dataframe as dd\n\n# Lazy: no computation happens yet\ndf = dd.read_parquet(\"simulations\/*.parquet\")\nfiltered = df[df.temperature &gt; 300]\naggregated = filtered.groupby(\"region\").mean()\n\n# This triggers computation across the cluster\nresults = aggregated.compute()\n<\/code><\/pre>\n<h3>Cuando Dask tiene sentido<\/h3>\n<p>Dask funciona bien para transformaciones de matriz y dataframe a gran escala. Si su flujo de trabajo implica la agregaci\u00f3n de datos de simulaci\u00f3n, la ingenier\u00eda de caracter\u00edsticas o el an\u00e1lisis por lotes en datos estructurados, DAsk se asigna de forma natural a los pandas existentes y a los flujos de trabajo numpy.<\/p>\n<p>Dask tambi\u00e9n es fuerte cuando el flujo de trabajo tiene un gr\u00e1fico de tareas predecible. Un patr\u00f3n com\u00fan es: leer datos, transformar datos, agregar resultados y escribir salida. Dask puede optimizar esta estructura de manera efectiva.<\/p>\n<p>Tambi\u00e9n es \u00fatil para la paralelizaci\u00f3n gradual. Puede comenzar con un flujo de trabajo de Pandas de una sola m\u00e1quina y luego pasar a la ejecuci\u00f3n distribuida. Esto convierte a Dask en un punto de partida pr\u00e1ctico para los investigadores que desean un procesamiento paralelo sin una reescritura completa.<\/p>\n<h3>la compensaci\u00f3n<\/h3>\n<p>Dask es menos adecuado para cargas de trabajo altamente din\u00e1micas o mixtas. Si su canalizaci\u00f3n incluye entrenamiento de modelos, programaci\u00f3n din\u00e1mica o servicios de estado de larga duraci\u00f3n, es posible que DASK no sea el m\u00e1s adecuado. Su modelo de gr\u00e1fico de tareas funciona mejor cuando se conoce de antemano la estructura del flujo de trabajo.<\/p>\n<p>Dask tampoco escala tan eficientemente como MPI para un acoplamiento num\u00e9rico ajustado. Si su simulaci\u00f3n requiere un intercambio frecuente de condiciones de contorno entre procesos, MPI generalmente ofrece un mejor rendimiento de bajo nivel.<\/p>\n<p>Una nota pr\u00e1ctica: la comunicaci\u00f3n de Dask puede ser m\u00e1s lenta en redes de alta latencia. Si utiliza un cl\u00faster con una interconexi\u00f3n de baja latencia, MPI puede funcionar mejor. En sistemas de nube o redes Ethernet est\u00e1ndar, Dask suele ser suficiente para muchos flujos de trabajo de investigaci\u00f3n.<\/p>\n<h2>Cu\u00e1ndo usar Ray para el c\u00f3digo cient\u00edfico Python<\/h2>\n<p>Ray utiliza un modelo diferente. En lugar de centrarse principalmente en gr\u00e1ficos de tareas, utiliza tareas y actores. Las tareas ejecutan funciones paralelas sin estado. Los actores son objetos distribuidos que mantienen el estado entre las llamadas a los m\u00e9todos.<\/p>\n<h3>El patr\u00f3n del actor<\/h3>\n<p>Los actores son una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s importantes de Ray. Un actor vive en un nodo en el cl\u00faster y mantiene su estado interno entre llamadas. Esto es \u00fatil cuando diferentes partes de un flujo de trabajo distribuido necesitan un estado persistente.<\/p>\n<pre><code class=\"language-python\">import ray\n\nray.init()\n\n@ray.remote\nclass SimulationState:\n    def __init__(self):\n        self.state = initialize_state()\n    \n    def step(self, local_data):\n        self.state = evolve(self.state, local_data)\n        return self.state\n    \n    def get_snapshot(self):\n        return self.state\n\n# Actor runs on a specific node\nsim = SimulationState.remote()\nresult = sim.step.remote(local_data)\nsnapshot = ray.get(sim.get_snapshot.remote())\n<\/code><\/pre>\n<h3>Cuando Ray tiene sentido<\/h3>\n<p>Ray funciona bien para cargas de trabajo heterog\u00e9neas. Si su canalizaci\u00f3n de simulaci\u00f3n incluye procesamiento de datos, capacitaci\u00f3n de modelos, ajuste de hiperpar\u00e1metros y servicio de modelos, Ray puede coordinar estas partes en un solo sistema.<\/p>\n<p>Ray tambi\u00e9n es \u00fatil para la programaci\u00f3n din\u00e1mica. Si la estructura de su c\u00e1lculo cambia durante la ejecuci\u00f3n, Ray puede adaptarse. Esto ayuda en los flujos de trabajo como el refinamiento de malla adaptativa, donde pueden aparecer nuevas tareas basadas en resultados intermedios.<\/p>\n<p>Ray tambi\u00e9n admite cargas mixtas de CPU y GPU. Si ejecuta solucionadores basados en CPU con modelos de procesamiento posterior o sustituto acelerados por GPU, Ray puede programar el trabajo en diferentes recursos de hardware.<\/p>\n<p>Otro caso de uso fuerte es la orquestaci\u00f3n de experimentos. Ray puede administrar muchas configuraciones de simulaci\u00f3n, rastrear el estado en todas las ejecuciones y coordinar los resultados distribuidos.<\/p>\n<h3>la compensaci\u00f3n<\/h3>\n<p>Ray necesita una cuidadosa gesti\u00f3n del ciclo de vida. Los actores deben ser creados, usados y liberados correctamente. Si los actores mantienen grandes estructuras de datos durante demasiado tiempo, el uso de la memoria puede crecer en todo el cl\u00faster.<\/p>\n<p>Ray tambi\u00e9n es menos ideal para ETL por lotes puros o transformaciones de datos deterministas simples. En esos casos, Dask a menudo se siente m\u00e1s natural y puede requerir menos c\u00f3digo.<\/p>\n<p>Un punto de decisi\u00f3n \u00fatil es este: Ray es atractivo cuando la velocidad local no es la \u00fanica preocupaci\u00f3n. Su valor real aparece cuando las cargas de trabajo se vuelven distribuidas, din\u00e1micas, con estado o pesadas en el aprendizaje autom\u00e1tico.<\/p>\n<h2>C\u00f3mo elegir entre MPI, Dask y Ray<\/h2>\n<p>No siempre necesita elegir un solo marco. Muchos equipos de investigaci\u00f3n utilizan un enfoque h\u00edbrido. Cada marco maneja la parte del flujo de trabajo que mejor se ajusta.<\/p>\n<h3>Flujo de decisi\u00f3n<\/h3>\n<p>Paso 1: \u00bfSu carga de trabajo es principalmente transformaciones de matriz o dataframe?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere Dask. Es un ajuste fuerte para la agregaci\u00f3n de datos de simulaci\u00f3n, ingenier\u00eda de caracter\u00edsticas, an\u00e1lisis y canalizaciones de datos estructurados.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Paso 2: \u00bfSu carga de trabajo incluye programaci\u00f3n din\u00e1mica, entrenamiento de modelos o componentes con estado?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere Rayo. Se ajusta a los flujos de trabajo que necesitan actores, estado distribuido, GPU o estructuras de tareas cambiantes.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Paso 3: \u00bfNecesita un acoplamiento num\u00e9rico ajustado o una descomposici\u00f3n de dominio para PDES?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere MPI. Est\u00e1 dise\u00f1ado para la comunicaci\u00f3n de procesos frecuentes y el control de bajo nivel.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Paso 4: \u00bfTiene varios tipos de carga de trabajo?<\/p>\n<ul>\n<li>Considere una arquitectura h\u00edbrida. Puede usar Dask para la preparaci\u00f3n de datos, Ray para la orquestaci\u00f3n y MPI para el solucionador num\u00e9rico.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Recomendaciones pr\u00e1cticas<\/h3>\n<table class=\"custom-table\">\n<tbody><tr>\n<th>tu situaci\u00f3n<\/th>\n<th>Enfoque recomendado<\/th>\n<th>Por qu\u00e9<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Simulaci\u00f3n \u00fanica en unos pocos n\u00facleos<\/td>\n<td>Dask con LocalCluster<\/td>\n<td>C\u00f3digo familiar y configuraci\u00f3n simple<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>An\u00e1lisis de lotes a gran escala<\/td>\n<td>Dask con un cl\u00faster distribuido<\/td>\n<td>La evaluaci\u00f3n perezosa ayuda a optimizar la tuber\u00eda<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Pipeline ML con entrenamiento y servicio<\/td>\n<td>Rayo<\/td>\n<td>Los actores, las tareas y el soporte de GPU se ajustan a este flujo de trabajo<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Solucionador PDE acoplado<\/td>\n<td>MPI con das o ray para orquestaci\u00f3n<\/td>\n<td>MPI maneja el solucionador, mientras que Python Tools ayuda con el manejo de datos<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Refinamiento de malla adaptable<\/td>\n<td>Rayo<\/td>\n<td>La programaci\u00f3n din\u00e1mica maneja el cambio de estructuras de tareas<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Implementaci\u00f3n en la nube de alta latencia<\/td>\n<td>tablero o rayo<\/td>\n<td>MPI necesita ajustes de red m\u00e1s cuidadosos<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody><\/table>\n<h3>El caso de las arquitecturas h\u00edbridas<\/h3>\n<p>No necesita utilizar un marco para todo el flujo de trabajo. Algunas arquitecturas de computaci\u00f3n cient\u00edfica s\u00f3lidas combinan varias herramientas:<\/p>\n<ul>\n<li>MPI para el solucionador, Dask para post-procesamiento. Ejecute el solucionador de PDE con MPI, luego analice y visualice los resultados con Dask.<\/li>\n<li>MPI para el solucionador, Ray para la orquestaci\u00f3n de experimentos. Use MPI para la simulaci\u00f3n num\u00e9rica y RAY para administrar configuraciones, estado y m\u00faltiples ejecuciones.<\/li>\n<li>Dask para la preparaci\u00f3n de datos, Ray para el entrenamiento de modelos. Use Dask para preparar grandes conjuntos de datos, luego use Ray para el entrenamiento de modelos o el desarrollo de modelos sustitutos.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Errores comunes<\/h2>\n<p>Un error com\u00fan es asumir que Dask escala cada tipo de carga de trabajo. Dask es fuerte para los flujos de trabajo deterministas con gr\u00e1ficos de tareas claros. Si la estructura de la tarea depende de los resultados intermedios, Ray puede manejar mejor el flujo de trabajo.<\/p>\n<p>Otro error es usar MPI donde Dask ser\u00eda m\u00e1s simple. Si la carga de trabajo es principalmente an\u00e1lisis de datos o ingenier\u00eda de funciones, Dask puede ahorrar mucho tiempo de implementaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Algunos equipos tambi\u00e9n pasan por alto la tolerancia a fallas. MPI proporciona control manual, pero necesita dise\u00f1ar una falla en el manejo. Dask y Ray proporcionan m\u00e1s soporte a nivel de programador para reintentos y recuperaci\u00f3n.<\/p>\n<p>La sobrecarga de comunicaci\u00f3n es otro tema. Cada marco distribuido tiene costos de red. MPI hace que la comunicaci\u00f3n sea visible y m\u00e1s f\u00e1cil de optimizar. Dask y Ray ocultan gran parte de esa complejidad, pero el costo a\u00fan existe.<\/p>\n<h2>Lo que recomendamos<\/h2>\n<p>Para la mayor\u00eda de los investigadores cient\u00edficos de Python que comienzan con la computaci\u00f3n distribuida, Dask es el mejor punto de entrada. Se asigna al c\u00f3digo que ya escriben, requiere menos cambios y da paralelismo distribuido sin un modelo de programaci\u00f3n completamente nuevo.<\/p>\n<p>Elija MPI cuando escriba un c\u00f3digo de simulaci\u00f3n de producci\u00f3n donde el rendimiento justifica el costo de implementaci\u00f3n. Es la herramienta adecuada para la descomposici\u00f3n del dominio y el acoplamiento num\u00e9rico ajustado.<\/p>\n<p>Elija Ray cuando el flujo de trabajo sea heterog\u00e9neo. Ray es fuerte cuando el procesamiento de datos, el entrenamiento de modelos, la programaci\u00f3n din\u00e1mica y el estado distribuido aparecen en el mismo sistema.<\/p>\n<p>Los marcos no son mutuamente excluyentes. Muchos equipos usan cada marco para la parte del flujo de trabajo que maneja mejor. La clave es hacer coincidir el patr\u00f3n de carga de trabajo con la abstracci\u00f3n correcta.<\/p>\n<h2>Resumen<\/h2>\n<p>La elecci\u00f3n entre MPI, Dask y Ray no se trata de qu\u00e9 marco es mejor en general. Se trata de qu\u00e9 marco coincide con su carga de trabajo.<\/p>\n<ul>\n<li>MPI proporciona un control de bajo nivel para un acoplamiento num\u00e9rico ajustado y la descomposici\u00f3n del dominio.<\/li>\n<li>Dask escala pandas familiares y flujos de trabajo numpy con gr\u00e1ficos de tareas perezosas.<\/li>\n<li>Ray maneja cargas de trabajo heterog\u00e9neas con tareas, actores, programaci\u00f3n din\u00e1mica y estado distribuido.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Comience con Dask si su carga de trabajo se asigna a las transformaciones de matriz o dataframe. Use MPI si necesita descomposici\u00f3n de dominio o acoplamiento num\u00e9rico ajustado. Elija Ray si su canalizaci\u00f3n incluye entrenamiento de modelos, programaci\u00f3n din\u00e1mica o estado distribuido.<\/p>\n"},"excerpt":{"rendered":"<p><span class=\"span-reading-time rt-reading-time\" style=\"display: block;\"><span class=\"rt-label rt-prefix\">Reading Time: <\/span> <span class=\"rt-time\"> 9<\/span> <span class=\"rt-label rt-postfix\">minutes<\/span><\/span>Aprenda los patrones de computaci\u00f3n en paralelo para MPI, Dask y Ray en Scientific Python. Descubra cu\u00e1ndo sobresale cada marco y c\u00f3mo elegir la herramienta inform\u00e1tica distribuida adecuada para su simulaci\u00f3n.<\/p>\n","protected":false,"raw":"Aprenda los patrones de computaci\u00f3n en paralelo para MPI, Dask y Ray en Scientific Python. 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