Solución - Segundo Examen Parcial¶

Pregunta 1 - Intercalación de hilos y no determinismo¶

Escenario: el hilo X imprime p1, p2; el hilo Y imprime q1, q2. ¿Qué salidas son posibles?

Respuestas correctas: A, C, D

Opción	Correcta	Análisis
A	Correcta	El hilo `X` corre completo y luego el `Y`: ejecución válida sin intercalación.
B	Incorrecta	`q2` aparece antes que `q1`: viola el orden de programa del hilo `Y`.
C	Correcta	Intercalación válida: respeta `p1` antes de `p2` y `q1` antes de `q2`.
D	Correcta	El hilo `Y` corre completo y luego el `X`: ejecución válida.
E	Incorrecta	`q2` aparece antes que `q1`: viola el orden de programa del hilo `Y`.

Pregunta 2 - Garantías de join¶

Escenario: un hilo t llena un arreglo datos; el principal hace start, join y luego lo usa.

Respuestas correctas: A, C

Opción	Correcta	Análisis
A	Correcta	`join` garantiza que, al continuar, el hilo principal ve el arreglo completamente lleno.
B	Incorrecta	`join` no reparte el llenado ni lo acelera; solo espera la terminación de `t`.
C	Correcta	Sin `join`, el hilo principal podría usar `datos` cuando `t` aún no terminó.
D	Incorrecta	Sin `join` no hay un error garantizado; el comportamiento es no determinista.
E	Incorrecta	`join` puede invocarse las veces que haga falta.

Pregunta 3 - Condición de carrera y atomicidad¶

Escenario: dos hilos actualizan muchas veces un total compartido, sin sincronización.

Respuestas correctas: B, D, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	La conmutatividad no salva: leer-sumar-escribir no es una operación atómica.
B	Correcta	Actualización perdida: dos hilos leen el mismo total y uno se descarta al escribir.
C	Incorrecta	Con `val` no se podría actualizar el total; no corrige la carrera conservando el comportamiento.
D	Correcta	El total final depende de la intercalación: el resultado es no determinista.
E	Correcta	`synchronized` sobre un objeto común vuelve atómica la actualización.

Pregunta 4 - Interbloqueo¶

Escenario: dos hilos bloquean dos cuentas en orden opuesto.

Respuestas correctas: B, C

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	Aunque sean cuentas distintas, los candados se piden en orden opuesto: sí puede haber interbloqueo.
B	Correcta	Cada hilo espera el candado que retiene el otro: ambos quedan bloqueados.
C	Correcta	Un orden fijo de adquisición de candados rompe el ciclo de espera.
D	Incorrecta	La JVM no detecta el interbloqueo ni reinicia hilos.
E	Incorrecta	El interbloqueo cuelga el programa; no lo termina con un error.

Pregunta 5 - Trabajo y profundidad¶

Escenario: máximo de n elementos, versión lineal frente a divide y vencerás con parallel.

Respuestas correctas: B, D, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	La versión 2 reduce la profundidad, no el trabajo.
B	Correcta	Ambas recorren los `n` elementos: `W(n) = O(n)`.
C	Incorrecta	Con un procesador no hay paralelismo; el tiempo lo fija el trabajo.
D	Correcta	La versión lineal encadena las comparaciones: `D(n) = O(n)`.
E	Correcta	Dividir por la mitad con `parallel` da profundidad `O(log n)`.

Pregunta 6 - Ley de Amdahl¶

Escenario: 40 % secuencial, 60 % paralelizable; aceleración máxima.

Respuesta correcta: A

Opción	Correcta	Análisis
A	Correcta	Con infinitos procesadores: `1/(1-0,6) = 1/0,4 = 2,5`.
B	Incorrecta	1,67 es la aceleración con 3 procesadores, no el techo.
C	Incorrecta	3 no es alcanzable.
D	Incorrecta	6 no es alcanzable.
E	Incorrecta	La fracción secuencial del 40 % impone un techo.

Pregunta 7 - Medición empírica de programas paralelos¶

Escenario: un estudiante compara secuencial y paralelo con una sola ejecución de cada una.

Respuestas correctas: B, C, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	La primera ejecución, antes del calentamiento, es la menos representativa.
B	Correcta	Una sola corrida de cada versión no es fiable: el tiempo varía.
C	Correcta	Repetir muchas veces y comparar un estadístico robusto, como la mediana, da fiabilidad.
D	Incorrecta	El recolector de basura sí puede activarse durante la medición e influir.
E	Correcta	Las primeras ejecuciones, antes del calentamiento de la JVM, se descartan.

Pregunta 8 - Aceleración y sobrecarga del paralelismo¶

Escenario: versión secuencial 12 s; paralela en 4 núcleos, 4 s.

Respuestas correctas: C, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	La aceleración rara vez iguala el número de núcleos; suele ser menor.
B	Incorrecta	Duplicar los núcleos no garantiza reducir el tiempo a la mitad.
C	Correcta	La aceleración es el cociente de tiempos: `12 / 4 = 3`.
D	Incorrecta	Una aceleración por debajo del número de núcleos es normal, no un error.
E	Correcta	La sobrecarga de coordinación y la parte secuencial explican que no se llegue a 4.

Pregunta 9 - Semántica de parallel¶

Escenario: parallel(parallel(f1(), f2()), parallel(f3(), f4())) con cuatro funciones de ~1 s.

Respuestas correctas: A, C, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Correcta	Las cuatro funciones se solapan; el tiempo total ronda 1 segundo.
B	Incorrecta	El código compila: cada argumento de `parallel` es, a su vez, un `parallel`.
C	Correcta	Anidar `parallel` permite lanzar más de dos cálculos en paralelo.
D	Incorrecta	No son 4 segundos: las funciones se ejecutan concurrentemente.
E	Correcta	El resultado es `((a, b), (c, d))`: un par de pares con los cuatro valores.

Pregunta 10 - Reducción paralela y asociatividad¶

Escenario: reducción paralela de un arreglo combinando con max.

Respuestas correctas: B, C, D

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	`max` es asociativa: el resultado no depende de cuál mitad termine primero.
B	Correcta	`max` es asociativa: el resultado paralelo coincide con el secuencial.
C	Correcta	La resta no es asociativa; al reagrupar, el resultado podría diferir.
D	Correcta	El umbral solo afecta el rendimiento, no el resultado.
E	Incorrecta	`max` no requiere que el arreglo esté ordenado.

Pregunta 11 - Tareas: task y ubicación de join¶

Escenario: dos tareas, cada una unida con join() justo al crearse.

Respuesta correcta: B

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	`task` sí ejecuta su cálculo en paralelo.
B	Correcta	Cada tarea se une con `join()` antes de crear la siguiente: la segunda no empieza hasta que la primera termina.
C	Incorrecta	`calcular(a)` y `calcular(b)` son independientes.
D	Incorrecta	Se pueden tener varias tareas `task` activas a la vez.
E	Incorrecta	`join()` espera la tarea; no la ejecuta más lentamente.

Pregunta 12 - Umbral y granularidad¶

Escenario: una versión «paralela» tarda lo mismo que la secuencial; el umbral se fijó muy alto.

Respuestas correctas: B, C, D, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Incorrecta	Un umbral muy alto no acelera: deja el cálculo en secuencial.
B	Correcta	Con un umbral tan alto casi nunca se entra a la rama paralela.
C	Correcta	Bajar el umbral permite repartir el trabajo entre los núcleos.
D	Correcta	Un umbral demasiado bajo genera muchas tareas y la sobrecarga puede dominar.
E	Correcta	El umbral ajusta el rendimiento; no cambia el resultado del cálculo.

Pregunta 13 - foldLeft frente a fold¶

Escenario: un estudiante cambia foldLeft por par.foldLeft y no observa mejora.

Respuestas correctas: A, D

Opción	Correcta	Análisis
A	Correcta	`foldLeft` encadena el acumulador de izquierda a derecha: sigue siendo secuencial aunque la colección sea paralela.
B	Incorrecta	`par.foldLeft` compila sin problema.
C	Incorrecta	No se acelera por la dependencia del acumulador, no por el tamaño de la lista.
D	Correcta	`fold` o `aggregate` con una operación asociativa sí permiten el cálculo en paralelo.
E	Incorrecta	La solución no es un ciclo, sino una operación asociativa.

Pregunta 14 - Agregación paralela¶

Escenario: List(3, 7, 1, 9, 4).par.fold(0)(_ + _).

Respuestas correctas: A, B, D, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Correcta	`0` es el elemento neutro de la suma: combinar con `0` no altera el resultado.
B	Correcta	La suma es asociativa: `fold` puede reagrupar los sumandos.
C	Incorrecta	`1` no es el neutro; además, en un `fold` paralelo el valor inicial puede combinarse varias veces.
D	Correcta	`3 + 7 + 1 + 9 + 4 = 24`.
E	Correcta	`fold` exige que el tipo del resultado coincida con el de los elementos.

Pregunta 15 - Seguridad en el paralelismo de datos¶

Escenario: se inicializa un arreglo con .par; cada tarea escribe en su propia posición.

Respuestas correctas: A, B, D, E

Opción	Correcta	Análisis
A	Correcta	Cada tarea escribe en una posición distinta: no hay condición de carrera.
B	Correcta	El cálculo es seguro porque las escrituras de las tareas no se solapan.
C	Incorrecta	No hace falta `synchronized`: no hay un dato compartido en disputa.
D	Correcta	El resultado no depende del orden en que terminen las tareas.
E	Correcta	El paralelismo de datos exige que el trabajo sobre cada elemento sea independiente.

Tabla resumen de respuestas¶

Pregunta	Tema	Correctas
1	Intercalación de hilos y no determinismo	A, C, D
2	Garantías de join	A, C
3	Condición de carrera y atomicidad	B, D, E
4	Interbloqueo	B, C
5	Trabajo y profundidad	B, D, E
6	Ley de Amdahl	A
7	Medición empírica de programas paralelos	B, C, E
8	Aceleración y sobrecarga del paralelismo	C, E
9	Semántica de parallel	A, C, E
10	Reducción paralela y asociatividad	B, C, D
11	Tareas: task y ubicación de join	B
12	Umbral y granularidad	B, C, D, E
13	foldLeft frente a fold	A, D
14	Agregación paralela	A, B, D, E
15	Seguridad en el paralelismo de datos	A, B, D, E