460-2028/03 – Paralelní a distribuované systémy (PDS)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Pavel Krömer, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Pavel Krömer, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník3Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRO080 prof. Ing. Pavel Krömer, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti porozumí možnostem využití distribuovaných a paralelních architektur, naučí se základní metody dekompozice sekvenčních algoritmů, zvládnou vybrané algoritmy potřebné při tvorbě paralelních systémů a zorientují se v současných technologiích pro tvorbu aplikací založených na distribuovaných objektech.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Ostatní aktivity

Anotace

Přehledový 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 je podán přehled architektur distribuovaných objektových systémů a předveden způsob implementace distribuovaných algoritmů. Zmiňují se aktuální trendy v předmětné oblasti.

Povinná literatura:

Foster, I.: Designing and Building Parallel Programs. Addisson-Wesley, 1995 Zelený, J., Nožička, J.: COM+, CORBA, EJB. BEN - technická literatura, Praha 2002. ISBN 80-7300-057-1

Doporučená literatura:

Foster, I.: Designing and Building Parallel Programs. Addisson-Wesley, 1995 Grygárek, P.: Sylaby předmětu Distribuované objektové systémy Object Management Group: The Common Object Request Broker: Architecture and Specification. Object Management Group (http://www.omg.org) Sun Microsystems: Remote Method Invocation. http://www.javasoft.com Sun Microsystems: Enterprise JavaBeans. http://www.javasoft.com http://www.cs.vsb.cz/~gry72/dosy/dosys.html Motyčková, L.: Distribuované systémy - výpočty v sítích. Science 1997. Janeček, J.: Distribuované systémy. Skriptum ČVUT, Praha 2001

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Příklady řešené průběžně na cvičeních. Podmínky udělení zápočtu: Včasné odevzdání semestrálního projektu.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod do problematiky paralelních a distribuovaných systémů. Paralelismus a pseudoparalelismus, procesy a vlákna. 2. Technická klasifikace paralelních a distribuovaných systémů. Flynnova taxonomie. Architektury s distribuovanou a sdílenou pamětí. 3. Specifika programování pro architektury se sdílenou pamětí. OpenMP, C++11, Cilk Plus, Thread Building Blocks. 4. Další aktuální modely paralelního zpracování pro architektury se sdílenou pamětí. Jazyky Go, Rust a další. Paralelismus v jazyce Python. 5. Systémy s distribuovanou pamětí. Význam propojovacích subsystémů a jejich vlastnosti. 6. Model předávání zpráv. Komunikace dvoustranná a skupinová. Message Passing Interface (MPI). 7. Task/channel model paralelního výpočtu. Fronty zpráv, Message Oriented Middleware (MOM). Posixové fronty. 8. Distribuovaná sdílená paměť, výpočetní model Partitioned Global Adress Space (PGAS). Jazyky Unified Parallel C (UPC) a UPC++. 9. Paralelismus v Matlabu a R. Jazyk Julia pro distribuované výpočty. 10. Grafické karty jako prostředek pro paralelizaci / akceleraci výpočtů. Vývojové prostředí CUDA. Hybridní výpočty. 11. Počítání v Cloudu. Model Map-Reduce, aplikační rámce Hadoop, Spark a Flink. Scénáře jejich využití. 12. Webové služby a jejich využití pro distribuované výpočty. Volání vzdálených procedur. Architektonický styl Representational State Transfer (REST). 13. Knihovna Tensor Flow a její použití, aplikační rámec Caffe2. 14. Paralelní a distribuované metody pro zpracování velkých dat.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51 3
Rozsah povinné účasti: Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována. S rozsahem povinné účastí seznámí studenty garant předmětu na začátku semestru.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech. Rozsah účasti na cvičeních si student na začátku semestru dohodne s garantem předmětu.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2024/2025 (B0613A140014) Informatika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2024/2025 (B0613A140014) Informatika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2024/2025 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2024/2025 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (B0613A140014) Informatika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (B0613A140014) Informatika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (B0613A140014) Informatika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (B0613A140014) Informatika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B0613A140014) Informatika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B0613A140014) Informatika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (B0613A140014) Informatika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (B0613A140014) Informatika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B0541A170008) Výpočetní a aplikovaná matematika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B0613A140014) Informatika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B0613A140014) Informatika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2021/2022 letní