Rúbrica · Pruebas de Escalabilidad Documentadas — Módulo 3 (EC3)

Instrumento del programa: Pruebas de escalabilidad documentadas (rúbrica) (§18.2) Evidencia: Documentación de experimento de escalabilidad (§16) Elemento de competencia: EC3 · Módulo: M3 · Semanas: 9–10 · Ponderación: 25 % de EC3 (7.0 % de la asignatura)

1. Qué se entrega

Informe experimental en formato PDF (máximo 6 páginas) acompañado de los scripts de ejecución de pruebas y datos brutos en formato CSV. El experimento evalúa cuantitativamente el rendimiento y la escalabilidad de un algoritmo paralelo en MPI ejecutado sobre el clúster virtualizado de laboratorio.

Requisitos metodológicos del experimento:

Variación sistemática del número de procesos: $p \in \{1, 2, 4, 8, 12\}$ .
Variación sistemática del tamaño del problema: al menos 3 escalas ( pequeño, mediano, grande).
Mediciones repetidas ([k \ge 5] corridas por punto de prueba), descartando la primera corrida como calentamiento (warm-up).
Cálculo formal de métricas de aceleración:
Tiempo de ejecución promedio y desviación estándar $\sigma$ .
Speedup: $S_p = \frac{T_1}{T_p}$ .
Eficiencia: $E_p = \frac{S_p}{p}$ .
Análisis de escalabilidad fuerte (Strong Scaling) contrastando con la Ley de Amdahl.
Análisis de escalabilidad débil (Weak Scaling) contrastando con la Ley de Gustafson.
Identificación y cuantificación del impacto de la red mediante el modelo de comunicación $T_{comm} = \alpha + \beta \cdot m$ .

2. Criterios de evaluación (100 puntos)

#	Criterio	Descripción del desempeño esperado	Puntaje
1	Metodología de medición científica	Protocolo experimental riguroso: múltiples repeticiones, descarte de calentamiento y reporte de dispersión estadística.	25
2	Gráficas y tablas de rendimiento	Gráficas claras con ejes rotulados, barras de error y curvas de comparación con el caso ideal lineal ().	25
3	Análisis analítico de escalabilidad	Aplicación rigurosa de las leyes de Amdahl y Gustafson, estimando empíricamente la fracción serial .	25
4	Diagnóstico de cuellos de botella de red	Identificación fundamentada de la degradación por latencia ( $\alpha$ ) o saturación de ancho de banda ( $\beta$ ) en la red Ethernet.	15
5	Automatización y reproducibilidad	Script Bash/Python que ejecuta toda la batería de pruebas y exporta los datos sin intervención manual.	10
	Total		100

3. Rúbrica analítica por niveles

Criterio	Destacado (4)	Competente (3)	En proceso (2)	No logrado (1)
1. Metodología	Batería exhaustiva de mediciones ([k \ge 5]), descarte de calentamiento, cálculo de medias y desviaciones estándar	Mediciones repetidas ([k \ge 3]) con promedio aritmético correcto	Una o dos corridas sin control de variabilidad ni calentamiento	Mediciones aisladas o sin rigor experimental
2. Gráficas	Gráficas vectoriales impecables de Speedup y Eficiencia con comparativa teórica ideal y escalas logarítmicas	Gráficas completas y claras con curvas de Speedup y Eficiencia	Gráficas confusas, sin etiquetas en ejes o tablas incompletas	Sin gráficas o con datos incoherentes
3. Escalabilidad	Ajuste matemático formal de Amdahl y Gustafson; calcula la fracción serial y analiza desvío	Explica Amdahl y Gustafson con cálculo cualitativo de escalabilidad	Confunde escalabilidad fuerte con débil o aplica fórmulas de forma errónea	No incluye análisis de Amdahl ni Gustafson
4. Red y Cuellos	Cuantifica la relación $q = T_{comp} / T_{comm}$ y fundamenta el techo de rendimiento del clúster	Identifica la latencia de la red como causa principal de pérdida de eficiencia	Menciona que la red afecta pero sin fundamentación técnica	Desconoce los factores limitantes de la red
5. Automatización	Script automatizado completo que genera los CSV y lanza las corridas en Slurm limpiamente	Script funcional que ejecuta las pruebas pero requiere ajustes manuales	Pruebas ejecutadas manualmente comando por comando	Sin scripts de prueba automatizados