Detail předmětu

Aplikace paralelních počítačů

PDD Ak. rok 2008/2009 zimní semestr

Aktuální akademický rok

Předmět podává přehled existujících použitelných paralelních platforem a modelů programování, zejména programování se sdílenou pamětí (OpenMP) a zasíláním zpráv (MPI). Metodika paralelizace programů je doplněna studiem výkonnosti a aplikována na frekventované oblasti: lineární algebru (husté i řídké matice), členění grafů, diskrétní optimalizaci, parciální dif. rovnice, N těles, simulaci, grafiku a vizualizaci, dolování znalostí aj.  Důraz je na praktických aspektech a implementaci, výklad je doplněn četnými příklady.

Garant předmětu

Dvořák Václav, prof. Ing., DrSc.

Jazyk výuky

česky, anglicky

Zakončení

zkouška

Rozsah

  • 39 hod. přednášky

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Přednášející

Dvořák Václav, prof. Ing., DrSc.

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Naučit se paralelizovat různé třídy úloh a predikovat jejich výkonnost. Umět využívat paralelismu a komunikace na úrovni vláken a procesů. Seznámit se s moderními standardními rozhraními, rozšířením jazyků a dalšími nástroji pro paralelní programování. Napsat a odladit paralelní program pro vybranou úlohu.

Paralelní architektury s distribuovanou a sdílenou pamětí, programování v C/C++ s MPI a OpenMP, paralelizace základních numerických metod.

Cíle předmětu

Vysvětlit možnosti paralelního programování na svazcích počítačů, SMP a na vícejádrových procesorech. Seznámit se s metodikou paralelizace a predikcí výkonnosti vybraných reálných aplikací, tvorbě správných programů a užití paralelních výpočtů v praxi.  

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Typy paralelních počítačů, programování v C/C++, základní numerické metody

Literatura studijní

Literatura referenční

  • Pacecho, P.: Introduction to Parallel Programming. Morgan Kaufman Publishers, 2011, 392 s., ISBN: 9780123742605   
  • Kirk, D., and Hwu, W.: Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach, Elsevier, 2010, s. 256, ISBN: 978-0-12-381472-2

Osnova přednášek

  • Architektury paralelních počítačů
  • Programování se sdílenými proměnnými a se zasíláním zpráv: OpenMP a MPI
  • Fosterova metodika paralelizace, ukazatele výkonnosti a její predikce. 
  • Paralelní lineární algebra 1.
  • Paralelní lineární algebra 2. 
  • Členění grafů. 
  • Diskrétní optimalizace.
  • Parciální diferenciální rovnice.
  • Problém N těles.
  • Paralelní a distribuovaná simulace.
  • Grafika a vizualizace.
  • Dolování dat a znalostí.
  • Knihovny a nástroje paralelního programování..

 

Průběžná kontrola studia

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Metody vyučování

Metody vyučování závisí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Kontrolovaná výuka

Obhajoba projektu, programového díla využívajícího některou variantu paralelního programování.

Nahoru