Detail předmětu

Paralelní a distribuované algoritmy

PRL Ak. rok 2019/2020 letní semestr 5 kreditů

Vlastnosti paralelních a distribuovaných architektur a abstraktní modely paralelismu. Základní typy topologií, synchronní a asynchronní algoritmy. Komunikace v paralelních a distribuovaných systémech. Distribuované a paralelní algoritmy a jejich složitost. Řešení typických problémů paralelismu. Algoritmy řazení, algoritmy vyhledávání, vektorové a maticové algoritmy. Model PRAM (Parallel Random Access Machine), suma prefixů a její aplikace. Algoritmy nad seznamy, stromy a grafy.

Garant předmětu

Zástupce garanta předmětu

Jazyk výuky

český

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

70 zkouška, 10 půlsemestrální test, 20 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Snášelová Petra, Ing. (UITS FIT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti se seznámí se základy paralelních a distribuovaných výpočtů a s obecnými principy paralelních a distribuovaných algoritmů a jejich časovou složitostí.

Dovednosti, znalosti a kompetence obecné

Studenti se naučí obecné principy a možnosti paralelizace algoritmů.

Cíle předmětu

Seznámení studentů se základními obraty paralelních a distribuovaných výpočtů. Obecné principy paralelních a distribuovaných algoritmů a jejich časová složitost.

Proč je předmět vyučován

Cílem předmětu je naučit studenty vytvářet paralelní algoritmická řešení základních úloh jako jsou řazení, vyhledávání, práce se seznamy a pod. Dále student bude schopen vytvářet správně paralelní a distribuované aplikace a správně využívat synchronizačními mechanismy.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základní znalosti algoritmizace.

Literatura studijní

  • Akl, S.: The Design and Analysis of Parallel Algorithms, Prentice-Hall International, ISBN 0-13-200073-3
  • Ananth Grama, Anshul Gupta, George Karypis, Vipin Kumar: Introduction to Parallel Computing, Addison Wesley, 2003, ISBN: 0-201-64865-2
  • Reif, J: Synthesis of Parallel Algorithms, Morgan Kaufmann, 1993, ISBN:155860135X
  • Andrew Adamatzky, Selim Akl, Georgios Ch. Sirakoulis: From Parallel to Emergent Computing, CRC Press, 2019, ISBN 9781138054011

Literatura referenční

  • Akl, S.: The Design and Analysis of Parallel Algorithms, Prentice-Hall International, ISBN 0-13-200073-3
  • Ananth Grama, Anshul Gupta, George Karypis, Vipin Kumar: Introduction to Parallel Computing, Addison Wesley, 2003, ISBN: 0-201-64865-2
  • Jaja, J.: An Introduction to Parallel Algorithms, Addison-Wesley, 1992, ISBN 0-201-54856-9
  • Tvrdík, P.: Parallel Systems and Algorithms, skripta, Praha, Vydavatelství ČVUT 1997.

Osnova přednášek

  • Úvod, vlastnosti paralelních a distribuovaných architektur.
  • Abstraktní modely paralelismu, PRAM (Parallel Random Access Machine). 
  • Distribuované a paralelní algoritmy a jejich složitost.
  • Komunikace v paralelních a distribuovaných systémech.
  • Základní typy topologií, synchronní a asynchronní algoritmy.
  • Algoritmy řazení.
  • Algoritmy vyhledávání.
  • Maticové algoritmy.
  • Sumy prefixů a jejich aplikace.
  • Algoritmy nad seznamy a grafy.
  • Synchronizační algoritmy a úlohy.
  • Mechanismy pro synchronizaci.
  • Jazyky pro paralelní a distribuované výpočty.

Osnova počítačových cvičení

  • Projects in the laboratory

Osnova ostatní - projekty, práce

  1. Samostatné projekty v paralelním programovacím jazyce.

Průběžná kontrola studia

Bodové hodnocení výsledků půlsemestrálního testu a vypracovaného projektu.

Kontrolovaná výuka

Písemný půlsemestrální test, průběžná kontrola a hodnocení projektů. Test nemá náhradní termín a závěrečná zkouška má dva možné náhradní termíny. Pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena více body, než je minimální hranice uvedená v informačním systému. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.

Podmínky zápočtu

Získání alespoň jednoho bodu z každého projektu a získání alespoň 15 bodů v průběhu semestru. Jakákoli forma plagiátorství nebo nesamostatné práce vede k neudělení zápočtu. Zápočty uděluje cvičící, který opravuje půlsemestrální zkoušku.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Stpřednáškavýuky E104 E105 E112 16:0018:50 1MIT 2MIT MBI - MBS MIN - MMM MSK xx

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru