Паралельні та розподілені обчислення

Спеціальність: Інженерія програмного забезпечення
Код дисципліни: 7.121.01.E.23
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Програмне забезпечення
Лектор: Базилевич Р.П.
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: • здатність пояснити та обґрунтувати основні концепції побудови комп’ютерних систем для розпаралелювання обчислень; • здатність пояснити та обґрунтувати особливості побудови мереж зв’язків для багатопроцесорних комп’ютерних систем; • здатність розробляти вимоги до сучасних складних програмних продуктів з розпаралелюванням алгоритмів; • здатність розробляти програмне забезпечення для реалізації на паралельних комп’ютерних системах різноманітної архітектури; • здатність визначати ефективність програмного забезпечення розробленого для паралельних.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Архітектура комп'ютера Архітектура і проектування програмного забезпечення Системи штучного інтелекту Алгоритми та структури даних
Короткий зміст навчальної програми: Архітектура паралельних комп’ютерів. Основні принципи пришвидшення обчислень. Системи конвеєрного, векторного та матричного типів. Системи з розподіленою пам’яттю та обміном повідомлень. Мережі для паралельних комп’ютерів. Статичні та динамічні мережі. Топологія мереж. Принципи розпаралелювання обчислень. Умови Бернштейна незалежності процесів. Виявлення паралелізму в алгоритмах. Можливості та ефективність паралельних обчислень. Характеристики розпаралелювання. Розмір та глибина обчислень. Міра паралелізму. Граф залежності даних та задач. Пришвидшення, ефективність, мінімальне число процесорів. Чинники, що визначають ефективність обчислень. Закон Амдагла. Принципи проектування паралельних алгоритмів. Граф залежності проблем. Декомпозиція алгоритмів. Кластеризація задач. Міра паралелізму. Критичний шлях. Граф взаємодії задач. Схема покриття задач процесорами. Декомпозиція алгоритмів. Рекурсивна декомпозиція. Декомпозиція вхідних, проміжних та вихідних даних. Поточна, очікувана та гібридна декомпозиція. Статична та динамічна взаємодія підзадач. Техніки покриття. Мінімізація перестою процесорів. Статичне та динамічне покриття. Покриття на основі декомпозиції даних, задач та гібридне. Ієрархічне покриття. Розпаралелювання прикладних задач. Розпаралелювання алгоритмів сортування, графових, пошукових та інших.
Методи та критерії оцінювання: поточний контроль (40%): письмові звіти з лабораторних робіт, виконання практичних завдань, усне опитування; підсумковий контроль (60%, екзамен): тестування (50%), усна компонента (10%).
Рекомендована література: H.Jordan, G.Alaghband. Fundamentals of parallel processing. Pearson Education, 2003. 2. Ananth Grama, Anshul Gupta, George Karypis, and Vipin Kumar. Parallel Computing. Addison Wesley, 2003. 3. Edmund K. Burke Graham Kendall. Search methodologies. Introductory Tutorials in Optimization and Decision Support Techniques. Springer, 2005. 4. Mark Harman. The current state and future of search based software engineering. Future of software engineering (FOSE’07). IEEE, 2007. 5. Christian Blum. Metaheuristic in combinatorial optimization: Overview and conceptual comparison. ACM Computing Surveys, vol. 35. № 3, September 2003, pp. 266 – 306. 6. Search methodologies. Introductory Tutorials in Optimization and Decision Support Techniques. Edited by EDMUND K. BURKE GRAHAM KENDALL. Springer. 2005. Додаткова: 1. Базилевич Р.П. Декомпозиционные и топологические методы автоматизированного конструирования злектронных устройств. - Львів: Вища школа., 1981. - 168с. 2. Сергиенко Й,В., Каспшицкая М.Ф. Модели й методы решения на ЭВМ комбинаторных задач оптимизации. - Киев: Наукова думка, 1981. - 287с. 3. Стоян Ю.Г., Яковлев С.В. Математические модели и оптимизационные методы геометрического проектирования. - Киев: Наукова думка, 1986. - 268с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).