Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1-40 01 01 icon

Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1-40 01 01



Смотрите также:
Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1-25 01 1...
Программа (рабочий вариант) для специальности: 1-31 01 01 Биология, 1-33 01 01 Биоэкология...
Учебная программа для специальности: ( рабочий...
Учебная программа для специальности: ( рабочий...
Учебная программа (рабочий вариант) для специальности: 1-31 03 03-02 Прикладная математика (код...
Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1...
Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1-02 03 06-05...
Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1-25...
Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1...
Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1-25 01 04...
Учебная программа для специальности: (рабочий вариант) 1-25 01 04...
Учебная программа для специальности: (рабочий вариант) 1-31 03 03-02 Прикладная математика...



скачать


Ф 27-019

Учреждение образования

Гродненский государственный университет имени Янки Купалы”



УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
математики и информатики


___________________ Е.Н. Ливак

«___» _______ _____ г.


Регистрационный № УД- _____/р.



^ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ И КЛАСТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ


Учебная программа для специальности:

( рабочий вариант)


1–40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий»

1–40 01 01–01 «Компьютерные системы и Internet-технологии»

1–40 01 01–04 «Системы обеспечения безопасности данных»


Факультет математики и информатики


Кафедра программного обеспечения интеллекутальных и компьютерных систем

Курс (курсы) 4


Семестр (семестры) 7


Лекции 22 Экзамен: 7 семестр


Практические (семинарские)

занятия _________ Зачёт:
Лабораторные

занятия 28 Курсовой проект (работа) _____


Всего аудиторных часов Форма получения

по дисциплине 50 высшего образования дневная


Составил: преподаватель Тарасевич Ю. Г.


2010 г.


Рабочая программа составлена на основе типовой учебной программы для высших учебных заведений по специальности 1-40 01 01 Программное обеспечение информационых технологий по курсу “Языки программирования”, 2009 г. Регистрационный №ТД-I0491


Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры

программного обеспечения интеллектуальных и компьютерных систем


23 июня 2010г., протокол N°6
Заведующий кафедрой

____________________ В.Г.Родченко
Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании Методической комиссии по специальности (ям) факультета математики и информатики_______


29 июня 2010 г., протокол N°6
Председатель

___________________ Ю.Я. Романовский

^
Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании Совета факультета математики и информатики
30 июня 2010г., протокол N°6
Учёный секретарь

____________________ _________________



  1. ^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА




    1. Цель преподавания дисциплины

Сформировать у студентов понимание концепций, лежащих в основе параллельных вычислений и устройства параллельных машин, снабдить студентов навыками разработки, отладки, тестирования, документирования программ, использующих методики параллельных вычислений


    1. Задачи изучения дисциплины


В результате изучения дисциплины студенты должны:

знать

  • основные концепции параллельных вычислений и устройства параллельных машин;

  • основные принципы технологии программирования параллельных вычислений и способы их реализации средствами языка программирования (C/C++) и среды MPI;


владеть навыками

  • проектирования, тестирования и отладки консольных приложений, использующих возможности среды обеспечения параллельных вычислений MPI (OpenMPI);

Данная дисциплина изучается в течение одного семестра. В программе представлено содержание лекций и лабораторных работ. Распределение часов приведено в таблице.


№ семестра

Лекции (часы)

Лабораторные занятия (часы)

Управляемая самостоятельная работа студента (часы)

7

22

28

0

^ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА




п/п

Наименование

раздела, темы дисциплины

Содержание в соответствии с

типовой учебной программой (учебной программой)



Тема 1. Введение.

Параллельные вычисления: значение и предметная область. Некоторые проблемы массовых вычислений.



Тема 2. Параллельные вычислительные машины и связные сети.

Классификация параллельных вычислительных машин. Основные виды конструктивного исполнения. Связные сети, статические и динамические. Основные топологии, их главные характеристики.



^ Тема 3. Параллелизм и параллелизация. Графовое представление программ.

Параллелизм расчёта. Параллелизация программы. Общие вопросы параллелизации. Графовое представление программ, обобщённая модель. Графы зависимостей, потоков, задач. Преобразование графовых моделей.



^ Тема 4. Декомпозиция задачи и анализ зависимостей.

Основные виды декомпозиции. Анализ зависимостей. Зависимости в итеративных вычислениях. Использование графов зависимостей и потоков.



^ Тема 5. Планирование расчёта задачи.

Планирование. Основные понятия. Основные эвристики планирования. Схемы приоритетов. Использование графа задач.



^ Тема 6. Параллельное программирование с передачей сообщений. Среда MPI.

Параллельное программирование с передачей сообщений. Основные проблемы. Среда MPI, основные понятия. Блокирующая и неблокирующая передача данных. Особые виды передачи данных. Типы данных, базовые и создаваемые. Группы, коммуникаторы, топологии.



^ Тема 7. Параллельное программирование с общей памятью. Среды Pthreads и OpenMP.

Параллельное программирование с общей памятью. Основные понятия и проблемы. Среда Pthreads. Работа с тредами. Синхронизация. Местность доступа к данным. Среда OpenMP, основные особенности.



^ Тема 8. Общие вопросы параллелизации. Параллельные алгоритмы.

Общие вопросы параллелизации. Декомпозиция расчёта и планирование нагрузки, некоторые эвристики. Основные модели параллельных алгоритмов.



^

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА


№п/п

Название раздела,темы, занятия;

перечень изучаемых вопросов



Количество аудиторных часов

Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)

Литература

Формы контроля знаний

лекции

практические (семинарские) занятия

лабораторные занятия

управляемая самостоятельная работа студентов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

^ Тема 1. Введение.






















1.1

Параллельные вычисления: значение и предметная область. Некоторые проблемы массовых вычислений.

2










Материалы лекций







2.

^ Тема 2. Параллельные вычислительные машины и связные сети.






















2.1

Классификация параллельных вычислительных машин. Основные виды конструктивного исполнения. Связные сети, статические и динамические. Основные топологии, их главные характеристики.

2










Материалы лекций







3

^ Тема 3. Параллелизм и параллелизация. Графовое представление программ.






















3.1

Параллелизм расчёта. Параллелизация программы. Общие вопросы параллелизации. Графовое представление программ, обобщённая модель. Графы зависимостей, потоков, задач. Преобразование графовых моделей.

2










Материалы лекций







4

^ Тема 4. Декомпозиция задачи и анализ зависимостей.






















4.1

Основные виды декомпозиции. Анализ зависимостей. Зависимости в итеративных вычислениях. Использование графов зависимостей и потоков.

3










Материалы лекций







5

^ Тема 5. Планирование расчёта задачи.






















5.1

Планирование. Основные понятия. Основные эвристики планирования. Схемы приоритетов. Использование графа задач.

2










Материалы лекций







6

^ Тема 6. Параллельное программирование с передачей сообщений. Среда MPI.






















6.1

Параллельное программирование с передачей сообщений. Основные проблемы. Среда MPI, основные понятия. Блокирующая и неблокирующая передача данных. Особые виды передачи данных. Типы данных, базовые и создаваемые. Группы, коммуникаторы, топологии.

5




24




Материалы лекций







7

^ Тема 7. Параллельное программирование с общей памятью. Среды Pthreads и OpenMP.






















7.1

Параллельное программирование с общей памятью. Основные понятия и проблемы. Среда Pthreads. Работа с тредами. Синхронизация. Местность доступа к данным. Среда OpenMP, основные особенности.

2




4




Материалы лекций







8

^ Тема 8. Общие вопросы параллелизации. Параллельные алгоритмы.






















8.1

Общие вопросы параллелизации. Декомпозиция расчёта и планирование нагрузки, некоторые эвристики. Основные модели параллельных алгоритмов.

4










Материалы лекций










^ Итого 7 семестр:

22




28















^

4. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ







п/п

Перечень




Основная


1

В.В.Воеводин, Вл.В.Воеводин. Параллельные вычисления (М., 2002)

2

В.В.Воеводин. Вычислительная математика и структура алгоритмов (М., 2006)

3

Вл.В.Воеводин, С.А.Жуматий. Вычислительное дело и кластерные системы (М., 2007)

4

Топорков. Модели распределенных вычислений (М., 2004)

5

Grama, Gupta, Karypis, Kumar. Introduction to Parallel Computing, Second Edition (2003)

6

Sinnen. Task scheduling for parallel systems (2007)




Шпаковский, Серикова. Программирование для многопроцессорных систем в стандарте MPI (Мн., 2002)




MPI: A Message-Passing Interface Standard. Version 2.1. Message Passing Interface Forum. June 23, 2008 (www.mpi-forum.org/docs/)Блэк Ю. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы: Пер. с англ М.: Мир, 1990. — 506 с.










Дополнительная

7

А.С.Антонов. Параллельное программирование с использованием технологии MPI (М., 2004)

8

А.С.Антонов. Параллельное программирование с использованием технологии OpenMP (М., 2009)

9

Шпаковский, Верхотуров, Серикова. Руководство по работе на вычислительном кластере (Мн., 2004)

10

Шпаковский, Серикова. Пособие по программированию матричных задач в MPI (Мн., 2002)

11

Шпаковский, Стецюренко, Верхотуров, Серикова. Применение технологии MPI в Грид (Мн., 2008)

12

Шпаковский. Организация параллельных ЭВМ и суперскалярных процессоров (Мн., 1996)

13

Шпаковский. Параллельные микропроцессоры для цифровой обработки сигналов и медиа данных (Мн., 2000)

14

Internet-источники.
^

5. ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ


ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ



Название дисциплины, с которой требуется согласование

Название кафедры

Предложения об изменениях в содержании учебной программы по изучаемой учебной дисциплине

Решение, принятое кафедрой, разработавшей учебную программу

(с указанием даты и номера протокола) 1















































































































^ 6. ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ К УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ

ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

на ____ / _____ учебный год




п/п

Дополнения и изменения

Основание




























































































































































Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры

(протокол № __ от _______ 200__ г.)


Заведующий кафедрой
__________________________ ______________ _______________________

(степень, звание) (И.О.Фамилия)





Скачать 161,84 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер161,84 Kb.
ТипПрограмма, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх