Опубликован: 17.10.2008 | Уровень: специалист | Доступ: платный | ВУЗ: Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского
Основы параллельных вычислений В рамках курса проводится изучение основных понятий параллельных вычислений, необходимых для последующего изучения моделей, методов и технологий параллельного программирования. В простой и понятной форме в курсе приводятся примеры современных высокопроизводительных вычислительных систем, рассматриваются способы анализа сложности вычислений и оценки возможности их параллельного выполнения, даются основы разработки параллельных методов. Для наглядной демонстрации излагаемых понятий используется учебно-исследовательская система ПараЛаб.
В рамках курса рассматриваются основные понятия параллельных вычислений. Курс содержит следующие учебные разделы: краткий обзор параллельных вычислительных систем и их классификация, общая характеристика многопроцессорных вычислительных систем, оценка эффективности параллельных вычислений, анализ сложности вычислений и оценка возможности распараллеливания, общая схема разработки параллельных методов, программная система ПараЛаб для изучения и исследования методов параллельных вычислений.
Цель: Цель курса состоит в изложении основных понятий параллельных вычислений, необходимых для последующего изучения моделей, методов и технологий параллельного программирования.
Необходимые знания: При изложении учебного материала курса у обучаемых предполагается наличие общих (начальных) знаний в области программирования.

План занятий

ЗанятиеЗаголовок <<Дата изучения
-
Лекция 1
3 минуты
Введение
Во введении дается общее представление об учебном курсе. Дается общее понятие и значимость параллельных вычислений для решения многих важных вычислительно-трудоемких задач. В качестве убедительных примеров приводятся задачи из разных областей науки и техники, отмечаются области знаний, в которых суперкомпьютерные технологии являются особо значимыми. В лекции обсуждаются знания и умения, необходимые для успешной деятельности в области суперкомпьютерных технологий, и рассматривается содержание учебного курса. В завершении лекции указывается учебно-методическая литература, которая может быть полезна при изучении курса.
-
Лекция 2
2 минуты
Параллельные вычислительные системы: краткий обзор и классификация
В лекции рассматриваются возможные способы организации параллельных вычислений, обсуждаются различия между многозадачным режимом, параллельным и распределенным выполнением вычислений. Далее в лекции приводятся примеры параллельных вычислительных систем и дается их классификация
-
Тест 1
12 минут
-
Лекция 3
2 минуты
Общая характеристика многопроцессорных вычислительных систем
В лекции проведена дальнейшая детализация класса многопроцессорных вычислительных систем. Даны ключевые определения мультипроцессора и мультикомпьютера. Приведена общая характеристика проблем, возникающих при параллельных вычислениях для систем с общей памятью (обеспечение однозначности кэш-памяти разных процессоров, необходимость синхронизации вычислений). Рассмотрена общая схема передачи сообщений для вычислительных систем с распределенной памятью. Приведены основные характеристики сетей передачи данных в многопроцессорных вычислительных системах
-
Тест 2
18 минут
-
Лекция 4
2 минуты
Оценка эффективности параллельных вычислений
В лекции приводятся основные показатели качества для оценки эффективности разрабатываемых методов параллельных вычислений - ускорение (speedup), эффективность (efficiency), стоимость (cost) вычислений. Далее в лекции рассматривается методы построения оценок максимально достижимых значений показателей эффективности. Для получения таких оценок может быть использован закон Амдаля (Amdahl) и закон Густавсона-Барсиса (Gustafson-Barsis's law). Приводятся примеры для иллюстрации рассмотренных понятий
-
Тест 3
18 минут
-
Лекция 5
2 минуты
Анализ сложности вычислений и оценка возможности распараллеливания
В лекции описывается модель вычислений в виде графа "операции-операнды" для описания существующих информационных зависимостей в выбираемых алгоритмах решения задач. Приводятся теоретические оценки для определения максимального возможного распараллеливания. Для демонстрации применимости рассмотренных моделей и методов анализа параллельных алгоритмов в разделе рассматриваются задачи нахождения частных сумм последовательности числовых значений и умножения матриц
-
Тест 4
18 минут
-
Лекция 6
2 минуты
Общая схема разработки параллельных методов
В лекции рассмотрена методика разработки параллельных алгоритмов, которая включает этапы: разделение вычислений на независимые части, выделение информационных зависимостей, масштабирование имеющегося набора подзадач, распределение подзадач между процессорами, для демонстрации применимости рассмотренной методики приведен пример параллельного решения гравитационной задачи N тел
-
Тест 5
18 минут
-
Лекция 7
3 минуты
Программная система ПараЛаб для изучения и исследования методов параллельных вычислений
В лекции рассматривается учебно-исследовательская система ПараЛаб, которая может быть использована для изучения и исследования методов параллельных вычислений. Дается общая характеристика системы и подробно рассматриваются правила ее использования
-
Тест 6
18 минут
-
5 часов
-
Владислав Нагорный
Владислав Нагорный

Подскажите, пожалуйста, планируете ли вы возобновление программ высшего образования? Если да, есть ли какие-то примерные сроки?

Спасибо!

Лариса Парфенова
Лариса Парфенова

1) Можно ли экстерном получить второе высшее образование "Программная инженерия" ?

2) Трудоустраиваете ли Вы выпускников?

3) Можно ли с Вашим дипломом поступить в аспирантуру?

 

Елена Сидорова
Елена Сидорова
Россия, Чебоксары, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, 2005
Владимир Старостин
Владимир Старостин
Россия, Москва, 179, 1975