460-4082/01 – Počítačové systémy (PS)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětuIng. David Seidl, Ph.D.Garant verze předmětuIng. David Seidl, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské, navazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SEI01 Ing. David Seidl, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 0+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámení jeho posluchačů s počítačovými systémy určenými pro specifické úkoly. Mezi tyto systémy mohou patřit suporpočítačová centra, výpočetní clustry, specializované karty pro PC pro specifické výpočty. Část výuky bude zaměřena na jednodeskové počítače a jejich využití pro automatizaci.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Ostatní aktivity

Anotace

Množství výpočetní techniky, které nás obklopuje v každodenním životě je čím dál tím větší. Využití běžných počítačů obsažených v telefonech, noteboocích a jiných běžných zařízení je všeobecně známé. Existují také počítače, jejichž využití již tak známé není. Může mezi ně patřit superpočítačové centrum, výpočetní klastr případně jiné systém určené pro masivní paralelizaci nebo akceleraci specifických výpočtů. Mezi další počítače, které nás denně obklopují patří malé řídící systémy, které jsou dnes již v mnoha případech vybaveny počítačem s operačním systémem. Tyto miniaturní počítače jsou mnohdy vybaveny rozhraními, které nejsou známa z osobních počítačů a umožňují snadnější zakomponování počítače do řízeného systému.

Povinná literatura:

* Dvořák, V., Drábek, V.: Architektura procesorů, VUTIUM Brno, (1999), ISBN 80-214-1458-8

Doporučená literatura:

* Gareth, H., Eben, U.: Raspberry Pi User Guide, ISBN 978-80-251-4116-8 * Šťastný Jakub: FPGA prakticky, BEN - technická literatura, 2011, ISBN 978-80-7300-261-9

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola vypracování zadaných úkolů ve cvičení.

E-learning

Další požadavky na studenta

Znalost programování v C/C++

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Klasické architektury počítačů, Intelx86, AMD64, ARM 2. Historie a současné trendy při výstavbě superpočítačů 3. Architektura superpočítače ANSELM 4. Komunikační rozhraní superpočítačů 5. Podnikové výpočetní clustery 6. Akcelerace specifických výpočtů - výpočty na grafických kartách 7. Další metody akcelerace výpočtů 8. Praktické využití specifického hardware - Software Defined Radio, EKG, Síťový provoz 9. Realizace výpočtů na FPGA - možnost realizace procesoru na FPGA a možnosti využití specifických vlastností těchto obvodů pro urychlení výpočtů 10. Jednodeskové počítače určené pro řídící systémy - specifika těchto systémů 11. Specifická komunikační rozhraní jednodeskových počítačů - rozhraní SPI, I2C, GPIO 12. Komunikační protokoly vybraných obvodů na rozhraní SPI, I2C Cvičení (cvičení probíhá na PC učebně): 1. Vývoj programů v C++ v prostředí GNU/Linux 2. Distribuovaný výpočet na úrovní programu 3. Exkurze v SP Anselm 4. Distribuovaný výpočet na úrovní programu s využitím GPU 5. Distribuovaný výpočet na úrovní jádra operačního systému 6. Distribuovaný výpočet na úrovní jádra operačního systému - výkonové testy 7. Akcelerace výpočtů s využitím nízkoúrovňového programování - vkládaný assembler 8. Program pro SDR, distribuovaný demodulátor FM a AM 9. Seznámení s jednodeskovým počítačem 10. Program pro ovládání GPIO portu jednodeskového počítače 11. Program pro rozhraní SPI,I2C 12. Závěrečný test

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)		Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N0716A060001) Automobilové elektronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N0688A140014) Průmysl 4.0 P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N0612A140004) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (1801T064) Informační a komunikační bezpečnost P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku