456-0515/01 – Paralelní a distribuované systémy (PDS)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity6
Garant předmětuRNDr. Ondřej Jakl, CSc.Garant verze předmětuRNDr. Ondřej Jakl, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník3Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
JAK58 RNDr. Ondřej Jakl, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 8+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je podat posluchačům přehled v možnostech využití paralelních a distribuovaných architektur, naučit je základním metodám dekompozice problémů, zvládnout vybrané techniky potřebné při vývoji paralelních aplikací a zorientovat je v současných technologiích pro tvorbu aplikací založených na distribuovaných objektech.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Ostatní aktivity

Anotace

Předmět poskytuje studentům základní orientaci v problematice paralelních a distribuovaných systémů. Podává úvod k architekturám víceprocesorových systémů, jejich využití z pohledu programátora včetně obecné metodiky tvorby paralelních algoritmů a technických prostředků pro jejich realizaci. Dále jsou nastíněny metody řešení typických úloh z oblasti algoritmů distribuovaných. Je rovněž podán přehled moderních architektur distribuovaných objektových systémů, způsobů jejich využití a možností vzájemné interoperability.

Povinná literatura:

Foster, I.: Designing and Building Parallel Programs. Addisson-Wesley, 1995. Zelený, J., Nožička, J.: COM+, CORBA, EJB. BEN - technická literatura, Praha 2002.

Doporučená literatura:

Wilkinson, B., Allen, M.: Parallel Programming. Prentice Hall, 1999 Ježek, K., Matějovic, P., Racek, S.: Paralelní architektury a programy. Západočeská univerzita, Plzeň, 1999 Hughes, C., Hughes, T.: Parallel and Distributed Programming Using C++. Addison-Wesley, 2004 Colouris, G., Dollimore, J., Kindberg, T.: Distributed Systems. Addison-Wesley, 2005 Object Management Group: The Common Object Request Broker: Architecture and Specification. Object Management Group (http://www.omg.org)

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Prezentace semestrálního projektu na konci semestru Příklady řešení průběžně na cvičeních Podmínky udělení zápočtu: Odevzdání semestrálního projektu v termínu. Dosažení stanoveného minima bodů z příkladů řešených na cvičení i ze semestrálního projektu.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Úvod do paralelních systémů. Model předávání zpráv. Komunikace dvoustranná a skupinová. Message Passing Interface (MPI) - příklad systému předávání zpráv. Metodika návrhu paralelních algoritmů. Dekompozice (doménová, funkční), komunikační analýza, aglomerace, mapování na procesory. Techniky vyvažování zátěže. Analýza a hodnocení paralelních algoritmů. Amdahlův zákon. Technická klasifikace paralelních (distribuovaných) systémů. Flynnova taxonomie. Architektury s distribuovanou a sdílenou pamětí. Propojovací subsystémy paralelních počítačů. Specifika programování pro architektury se sdílenou pamětí. Vlákna. OpenMP. Další modely paralelního zpracování. Distribuovaný systém, rozdíly paralelních a distribuovaných systémů. Vybrané pojmy a algoritmy distribuovaných systémů Vzdálené volání procedur. Principy, specifika a sémantiky vzdálených volání. Standard Remote Procedure Call (RPC/XDR). Distribuované objektové systémy. Object request broker. Stub, skeleton, servant, objektový adaptér. Přenositelnost implementací. Jazyky pro popis rozhraní, jazyková mapování. Předávání hodnotou a odkazem, marshalling. Architektury CORBA a RMI. Pokročilé rysy distribuovaných objektových systémů. Dynamická aktivace objektů (POA, RMI aktivátory). Dynamická volání (CORBA DII) a interface repository. Dynamic Skeleton Interface. Asynchronní volání. Jmenné služby: CORBA Naming Service a RMI Registry. CORBA Services. Architektura Enterprise JavaBeans. Aplikační server, kontejner a jeho úloha, EJB komponenty. Vývojové role. Typy a životní cyklus a persistence komponent. Deployment descriptor. Provoz distribuovaných systémů v intranetech a v Internetu. Bezpečnost distribuovaných systémů. Projekty: Studenti budou programovat paralelní, resp. distribuovanou aplikaci založenou na jedné z diskutovaných technologií podle vlastního výběru. Počítačové laboratoře: L 1-2-3: Message Passing Interface (MPI) L 4-5: Knihovny OpenMP L 6 Remote Procedure Call (RPC) L 7 Common Object Request Architecture (CORBA) L 8 Pokročilá CORBA L 9 Remote Method Invocation (RMI) L 10: Enterprise JavaBeans(EJB) L 11: Prezentace projektů

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 0
        Aktivita během semestru Jiný typ úlohy 40  20
        Semestrální projekt Semestrální projekt 60  25
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2009/2010 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2008/2009 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2008/2009 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2008/2009 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2003/2004 (B2646) Informační technologie (1103R021) Počítačová matematika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku