456-0089/01 – Paralelní algoritmy (PAL)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětuRNDr. Ondřej Jakl, CSc.Garant verze předmětuRNDr. Ondřej Jakl, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1996/1997Rok zrušení2003/2004
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Orientace v oblasti návrhu, realizace a hodnocení paralelních algoritmů. Praktické osvojení paralelních programovacích technik pro vybrané víceprocesorové a superpočítačové systémy. Aplikace získaných poznatků ve specifickém odborném zaměření posluchače.

Vyučovací metody

Semináře
Individuální konzultace
Projekt
Ostatní aktivity

Anotace

Kurs poskytne posluchačům potřebné základy v oblasti paralelního programování a algoritmizace, aby byli s to efektivně využít moderních multiprocesorových strojů (včetně superpočítačů) pro řešení výpočetně náročných úloh z různých aplikačních oblastí. Důraz je kladen na individuální přístup umožňující aplikaci získaných poznatků ve specifickém výzkumu, kterým se posluchači zabývají.

Povinná literatura:

I. Foster: Designing and building of parallel programs. Addison-Wesley, 1995 Standardizační dokumentace k MPI, OpenMP apod.

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Řešení problémů zadávaných na cvičení. Podmínky udělení zápočtu: Úspěšné vypracování semestrálního projektu, aktivita na cvičeních.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Úvod do problematiky. Motivace paralelizace, historické poznámky. Vymezení pojmů. Rekapitulace předpokládaných vědomostí. Paralelní výpočetní systémy. Flynnova klasifikace. Propojovací subsystémy. Přehled aktuálního stavu, příklady (super-)počítačů. Volně vázané multiprocesory. Počítačové sítě a masivně paralelní systémy. IBM RS/6000 Scalable Powerparallel System (SP). Úvod do systému AIX. Paralelní programové modely. Model předávání zpráv. Návrh paralelního algoritmu: dekompozice (funkční, datová), komunikační analýza, aglomerace, alokace na procesory. Příklady. Hodnocení paralelních algoritmů. Urychlení, účinnost, cena. Amdahlův zákon. Škálovatelnost. Parallel Virtual Machine (PVM). Základní charakteristiky. Aplikační uživatelské rozhraní. Příklad. PVM (pokračování). Přehled knihovních procedur: řízení procesů, získávání informací, předávání zpráv aj. PVM (pokračování). Kolektivní komunikace. Problematika ladění. Vizualizace paralelního běhu (XPVM). Parallel Environment for AIX (PE). Parallel Operating Environment (POE). Další nástroje na SP. Vybrané paralelní algoritmy. Grafové algoritmy, třídění a jiné aplikace. Úvod do Message Passing Interface (MPI). Porovnání s PVM, pokročilé konstrukty. Alternativy k předávání zpráv. Programování symetrických multiprocesorů. Podpora paralelismu v programovacích jazycích. High Performance Fortran. Paralelizace sekvenčních algoritmů. Příklady z oblasti numerických výpočtů. Rekapitulace. Trendy do budoucna.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava 4 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2612) Elektrotechnika a informatika (1801R001) Informatika P čeština Ostrava 4 povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava 4 povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava 4 povinně volitelný stu. plán
2000/2001 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava 4 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku