.RU

Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) Технологии параллельного программирования


Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарёва»

Математический факультет

Кафедра систем автоматизированного проектирования



«УТВЕРЖДАЮ»

_____________________

_____________________

«______»__________201_ г.



^ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)


Технологии параллельного программирования


Наименование магистерской программы
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин


Направление подготовки

^ 010400.68 – Прикладная математика и информатика


Квалификация (степень) выпускника

Магистр


Форма обучения

очная


г. Саранск

2011г.

^ 1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Технологии параллельного программирования» является подготовка квалифицированных специалистов, обладающих знаниями в области технологий параллельного программирования и навыками их практического использования.

Задачи изучения дисциплины:


^ 2. Место дисциплины в структуре магистерской программы

Дисциплина «Технологии параллельного программирования» относится к вариативной части общенаучного цикла.

Для изучения данной дисциплины студент должен получить необходимые знания, умения и компетенции, которые формируются в результате изучения перечисленных ниже дисциплин: «Основы информатики», «Методы оптимизации», «Математическая логика и теория алгоритмов», «Архитектура компьютеров», «Языки и методы программирования».

Знания и умения, полученные в результате освоения данной дисциплины, могут быть использованы в научно-исследовательской работе, при прохождении «Научно-исследовательской практики», а также при подготовке студентом магистерской диссертации.


^ 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) «Технологии параллельного программирования»

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

    • способность использовать углубленные теоретические и практические знания в области прикладной математики и информатики (ОК-3),

    • способность разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач (ПК-2),

    • способность углубленного анализа проблем, постановки и обоснования задач научной и проектно-технологической деятельности (ПК-3).

Знать:

    • различные подходы в методологии программирования,

    • парадигму модульного программирования,

    • парадигму визуального программирования.

Уметь:

    • анализировать, тестировать и проводить отладку алгоритмов,

    • применения технологий инженерии программного обеспечения.

Владеть:

    • различными методами решения задач,

    • средствами инженерии программного обеспечения.


^ 4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Технологии параллельного программирования»


Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц 108 часов.





п/п

Раздел дисциплины

Сем

Неделя
семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям семестра)

Форма промежу-точной аттестации (по семестрам)

Лекц.

Лаб.

СРС

Всего

1

Обзор области параллельных вычислений




1 (лекции),

1, 2 (лаб. раб.)

2

4

6

12

Отчет по ЛР №1 Отчет по ЛР №2

зачет

2

Программирование с разделяемыми переменными




3, 5 (лекции),

3 - 6 (лаб. раб.)

4

8

8

20

Отчет по ЛР №3 Отчет по ЛР №4 Отчет по ЛР №5 Отчет по ЛР №6

3

Распределенное программирование




7, 9(лекции),

7 -10 (лаб.раб.)

4

8

8

20

Отчет по ЛР №7 Отчет по ЛР №8

4

Синхронное параллельное программирование




11, 13 (лекции),

11 - 14 (лаб.раб.)

4

8

8

20

Отчет по ЛР №9

Итого

14

28

30

72





^ 5. Образовательные технологии

Изучение дисциплины предполагает использование традиционных способов коллективного обучения – лекций, лабораторных занятий, индивидуальных заданий с последующей отчетностью. Применяемые информационные технологии: лекции в форме презентаций, обучающие и тестирующие программы, электронные учебники.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Формой текущего контроля знаний студентов является контроль правильности выполнения и оформления лабораторных работ.

Формой итогового контроля знаний и умений студентов по курсу «Технологии параллельного программирования» является зачет.

Наименования лабораторных работ:

  1. Введение в MPI. Основные функции MPI.

  2. Введение в OpenMP. Основные директивы OpenMP.

  3. Виртуальные топологии. Примеры, использующие разные топологии. Умножение матрицы на вектор.

  4. Решение СЛАУ итерационными методами. Метод простой итерации и сопряженных градиентов.

  5. Решение СЛАУ методом Гаусса. Метод Гаусса.

  6. Решение задачи Пуассона в 3D методом Зейделя. Задача Пуассона.

  7. Распараллеливание невычислительной задачи. Сортировка массивов.

  8. Работа с отладчиком параллельных программ Gepard.

  9. Программирование многопоточных приложений. POSIX Threads.

Перечень вопросов для организации итогового контроля:

  1. Параллельные вычисления. Общий смысл.

  2. Мультипроцессоры и мультикомпьютеры

  3. Обзор программной нотации

  4. Программирование с разделяемыми переменными. Процессы и синхронизация.

  5. Программирование с разделяемыми переменными. Блокировки и барьеры.

  6. Программирование с разделяемыми переменными. Семафоры. Мониторы. Реализация

  7. Распределенное программирование. Передача сообщений.

  8. Распределенное программирование. Удаленный вызов процедур и рандеву.

  9. Распределенное программирование. Модели взаимодействия процессов.

  10. Распределенное программирование. Реализация языковых механизмов

  11. Синхронное параллельное программирование. Научные вычисления.

  12. Синхронное параллельное программирование. Языки, компиляторы, библиотеки и инструментальные средства

^ 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля):

а) основная литература

  1. Эндрюс Г.Р. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. — 512 с.

  2. Богачев К.Ю. Основы параллельного программирования. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2003. — 344 с

б) программное обеспечение и Интернет- ресурсы

  1. Электронный конспект лекций;

  2. Методические указания к выполнению лабораторных работ;

  3. Компьютерные программы для поддержки выполнения лабораторных работ;

  4. Наборы презентаций для лекционных занятий.


^ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля):

  1. Аудитория для проведения лекционных занятий, имеющая необходимое количество посадочных мест (для занятий с группой из 10 студентов) и оснащенная оборудованием для проведения презентаций (ноутбук, проектор);

  2. Аудитория с персональными компьютерами для проведения лабораторных занятий, имеющая необходимое количество рабочих мест (для занятий с подгруппой из 10 15 студентов), оборудованная персональными компьютерами на базе процессора Intel Pentium II или выше, оснащенных необходимым системным и прикладным программным обеспечением.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 010400.68 – «Прикладная математика и информатика» и магистерской программе «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин».


Автор: к.т.н., доцент кафедры систем автоматизированного проектирования
Пальдяев Н.Н.


Рецензент (ы)


Программа одобрена на заседании


от «    » ____________ 2011 года, протокол № .

rabochaya-programma-disciplini-finansovoe-pravo-naimenovanie-disciplini-stepen-vipusknika-bakalavr-forma-obucheniya-zaochnaya-2013-g-rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-finansovoe-pravo.html
rabochaya-programma-disciplini-fizicheskaya-himiya-dlya-podgotovki-bakalavrov-i-magistrov-po-napravleniyu-240900-biotehnologiya.html
rabochaya-programma-disciplini-fizicheskaya-himiya-napravlenie-oop-240100-himicheskaya-tehnologiya.html
rabochaya-programma-disciplini-fizicheskaya-kultura-dlya-obrazovatelno-professionalnoj-podgotovki-bakalavra.html
rabochaya-programma-disciplini-fizicheskaya-kultura-dlya-vseh-napravlenij-podgotovki-bakalavrov-armavirskoj-gosudarstvennoj-pedagogicheskoj-akademii.html
rabochaya-programma-disciplini-fizicheskaya-kultura-obrazovatelnaya-programma-dlya-vseh-napravlenij-podgotovki-specialnostej-i-profilej-podgotovki.html
  • textbook.bystrickaya.ru/ii-puti-bogopoznaniya-protoierej-georgij-vasilevich-florovskij.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/pust-nachnetsya-chto-eshe-ne-nachalos-stranica-6.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/materialnie-i-idealnie-faktori-v-zhizni-obshestva-uchebnik-dlya-studentov-estestvennonauchnih-fakultetov.html
  • tasks.bystrickaya.ru/12-razrabotka-standartov-i-reglamentov-otchet-o-razvitii-proekta-5-institucionalnij-komponent-administrativnaya.html
  • doklad.bystrickaya.ru/universitetskij-obrazovatelnij-standart-visshego-professionalnogo-obrazovaniya.html
  • grade.bystrickaya.ru/obnovleniya-obrazovatelnoj-programmi-obrazovatelnogo-uchrezhdeniya-sankt-peterburg-stranica-3.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/saltikov-shedrin-m-e-zhiznennij-put-iudushki.html
  • bukva.bystrickaya.ru/puti-povisheniya-effektivnosti-molochnogo-skotovodstva-chast-3.html
  • shkola.bystrickaya.ru/osobennosti-federalizma-germanii-frg-i-indii-chast-6.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/sovet-deputatov-samojlovskogo-selskogo-poseleniya-boksitogorskogo-municipalnogo-rajona-leningradskoj-oblasti.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-6-byudzhetnij-process-v-belgorodskoj-oblasti-zakon-belgorodskoj-oblasti.html
  • shpora.bystrickaya.ru/zakonov-goroda-moskvi-ot-19-marta-2002-g-180-pp-ob-ekologicheskoj-karte-sheme-goroda-moskvi-stranica-7.html
  • university.bystrickaya.ru/faktorami-formirovaniya-polya-istoricheskogo-srazheniya-yavlyayutsya.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/uchebnoe-posobie-dlya-studentov-neyuridicheskih-specialnostej-praktikum.html
  • report.bystrickaya.ru/kak-sleduet-dejstvovat-pri-nalichii-spaechnogo-processa-v-bryushnoj-polosti-g-l-ratner-soveti-molodomu-hirurgu.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/komiteti-komissii-po-ohrane-truda-uchebno-metodicheskoe-posobie-moskva-2007-g-komarova-n-n-nevskij-a-v.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/publichnij-doklad-mou-sosh-66-g-sochi-za-2007-2008-uchebnij-god.html
  • education.bystrickaya.ru/22-chetvertij-put-g-i-gurdzhieva-kozlov-v-v-majkov-v-v-osnovi-transpersonalnoj-psihologii-istoki-istoriya.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/liber-abaci-leonardo-fibonachchi.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-10-tehniko-ekonomicheskoe-obosnovanie-investicionnih-proektov.html
  • testyi.bystrickaya.ru/612-sistema-planirovaniya-kurs-lekcij-dlya-studentov-ekonomicheskih-specialnostej-gorki-2006.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-i-ukazaniya-po-kursu-psihologiya-truda-dlya-studentov-obuchayushihsya-po-specialnosti-pedagogika-i-psihologiya-dnevnoe-otdelenie.html
  • tasks.bystrickaya.ru/14-korablik-na-vitrine-goryachie-illyustracii-dlya-molodyozhnih-sluzhenij.html
  • literatura.bystrickaya.ru/sistema-primeneniya-udobrenij-stranica-3.html
  • desk.bystrickaya.ru/otveti-na-voprosi-po-sovremennomu-russkomu-yaziku.html
  • spur.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-po-podgotovke-i-oformleniyu-diplomnih-rabot-studentami-specialnosti-1-24-01-02-pravovedenie-stranica-2.html
  • writing.bystrickaya.ru/kislaya-i-shelochnaya-voda.html
  • studies.bystrickaya.ru/geocad-kak-baza-dannih-dlya-vedeniya-reestra-registracii-prav-na-nedvizhimost-i-sdelok-s-nim.html
  • doklad.bystrickaya.ru/vi-rassmotrenie-obshih-voprosov-kasayushihsya-soblyudeniya-programma-organizacii-obedinennih-nacij-po-okruzhayushej.html
  • gramota.bystrickaya.ru/zasedanie-sostoitsya-28042010-v-1400-v-aud-436b-guk-programma-raboti-nauchno-prakticheskoj-konferencii-studentov.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/programmi-gazifikaciya-krasnodarskogo-kraya-na-2007-2011-godi-pri-razrabotke-proektov-zakona-krasnodarskogo-kraya-o-kraevom-byudzhete-na-2008-2011-godi-stranica-17.html
  • literature.bystrickaya.ru/cherep-poslednego-imperatora-ilya-stogoff-revolyuciya-sejchas.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/sotrudnichestvo-s-obshestvennoj-palatoj-nizhegorodskoj-oblasti-programma-deyatelnosti-torgovo-promishlennoj-palati.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/vid-kontrolya-leksiko-grammaticheskij-test-2-teachers-book-p-144-146.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/vlast-i-kultura-v-agrogramotnom-gosudarstve-ernest-gellner-nacii-i-nacionalizm.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.