Hiện nay, với sự xuất hiện ngày càng nhiều các hệ thống điện tử đã làm cho lượng thông tin trong mọi lĩnh vực phát triển nhanh chóng, có cấu trúc đa dạng và phức tạp. Đặc biệt, trong lĩnh vực xử lý ngôn ngữ tự nhiên, nhận dạng, xử lý ảnh, dự báo thời tiết, v.v. đòi hỏi máy tính phải xử lý một lượng dữ liệu rất lớn, với tốc độ cao. Có thể nói rằng những máy tính xử lý tuần tự kiểu Von Neumann khó có thể đáp ứng được yêu cầu về thời gian và khối lượng công việc thực hiện. Điều này dẫn tới là muốn tăng được khả năng tính toán của các hệ thống máy tính thì đích cuối cùng là phải khai thác được khả năng xử lý song song của chúng.
Xử lý song song liên quan trực tiếp đến kiến trúc song song và giải thuật song song. Gần đây, với sự phát triển của máy tính song song và nhờ các giải thuật song song hợp lý đã làm thay đổi nhiều quan niệm về khả năng giải được trong thực tế của những bài toán khác nhau. Nhiều thuật toán trước đây không thể chấp nhận vì khối lượng tính toán quá lớn thì ngày nay lại hoàn toàn khả thi và có hiệu lực lớn. Các bài toán phức tạp trong lĩnh vực toán học đã có thuật toán hữu hiệu để giải nó.
Với yêu cầu trên, mục đích của luận văn là nghiên cứu các kiến trúc của máy tính song song, các mô hình và các thuật toán trong xử lý song song. Trên cơ sở đó đề tài sẽ khai thác và áp dụng các giải thuật song song cho việc tìm nghiệm một số bài toán phi tuyến nhằm cải thiện đáng kể thời gian và tốc độ tính toán.
Nội dung của đề tài được phân thành 3 chương. Chương 1, sẽ giới thiệu tổng quan về máy tính song song nhằm đưa ra cấu trúc và phân loại, đánh giá các kiến trúc song song đang sử dụng trong thực tế. Chương 2, áp dụng các kiến trúc song song để đưa ra các mô hình lập trình và các nguyên lý thiết kế giải thuật song song. Chương cuối cùng, là phần trọng tâm của đề tài, áp dụng các kiến trúc, mô hình lập trình và giải thuật song song để phân tích và cài đặt một số lớp giải bài toán phi tuyến.
