Комп'ютерні мережі та алгоритми передачі даних
Спеціальність: Прикладна математика та інформатика
Код дисципліни: 6.113.04.E.059
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Прикладна математика
Лектор: Алєксєєв Владислав Ігорович, к.т.н., доц.
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
ЗК3 – базові знання в області інформаційних технологій, алгоритмів та їх програмної реалізації, необхідні для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін.
ЗК5 – здатність до застосування знань на практиці.
ЗК8 – мати навички розроблення та управління проектами.
ЗК12 – уміння працювати як індивідуально, так і в команді.
ЗК13 – уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях.
ЗК15 – потенціал до подальшого навчання.
фахові компетентності:
ФК2 – базові знання наукових понять, теорій та методів, необхідних для розуміння принципів збору, обробки та збереження інформації, розробки та програмної реалізації побудованих алгоритмів.
ФК4 – здатність використовувати та впроваджувати нові технології, брати участь в модернізації систем та комплексів з метою підвищення їх ефективності.
ФК6 – здатність застосовувати професійно-профільовані знання та практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації програмно-інформаційних комплексів.
Результати навчання: В результаті вивчення дисципліни студенти повинні:
– знати: основоположні поняття паралельних обчислень; ключові елементи комп’ютерних мереж; мережеві протоколи передачі даних; технології побудови розподілених комп’ютерних систем та обчислювальних кластерів: PVM, MPI, CORBA.
– вміти: правильно використовувати паралелізм різних рівнів; проектувати та розробляти програмне забезпечення із використанням багатопотокової архітектури, міжпроцесної взаємодії, мережевого обміну даними із застосуванням сокетів та альтернативних технологій різних операційних систем; проектувати програмне забезпечення із застосуванням принципів технологій PVM, MPI та CORBA.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
1. Програмування ч.1, ч.2. (1, 2 сем.)
2. Об’єктно-орієнтоване та системне програмування (3 сем.)
3. Архітектура комп’ютерів та мереж
(3 сем.)
4. Програмування WEB-додатків ч.1, ч.2 (4, 5 сем.)
5. Бази даних та організація надвеликих баз (5 сем.)
Кореквізити:
1. Промислова розробка програмних продуктів (8 сем.)
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна «Комп’ютерні мережі та алгоритми передачі даних» є складовою освітньо-професійної програми підготовки фахівців за першим рівнем вищої освіти «бакалавр» галузі знань 11 «Математика та статистика» зі спеціальності 113 «Прикладна математика» за освітньою програмою «Прикладна математика та інформатика». Дана дисципліна є вибірковою. Викладається в другому семестрі 3-го курсу (6-й навчальний семестр) в обсязі – 150 год. (5 кредитів ECTS) зокрема: лекції – 15 год., лабораторні заняття – 30 год., самостійна робота – 105 год. Завершується дисципліна – іспитом.
У межах дисципліни розглядаються сучасні підходи до побудови і використання розподілених обчислювальних систем із застосуванням методів паралельного і розподіленого програмування. Зокрема, вивчаються основоположні поняття паралельних обчислень; ключові елементи комп’ютерних мереж; мережеві протоколи передачі даних; технології побудови розподілених комп’ютерних систем та обчислювальних кластерів: PVM, MPI, CORBA. На лабораторних заняттях студенти набувають навичок правильно використовувати паралелізм різних рівнів; проектувати та розробляти програмне забезпечення із використанням багатопотокової архітектури, міжпроцесної взаємодії, мережевого обміну даними із застосуванням сокетів та альтернативних технологій різних операційних систем; проектувати програмне забезпечення із застосуванням принципів технологій PVM, MPI та CORBA.
Опис: 1. Вступ до дисципліни. Уявлення про паралелізм.
2. Основи мережевого програмування у ОС Windows
3. Проблеми паралельного і розподіленого програмування
4. Моделі створення і функціонування потоків
5. Синхронізація паралельно виконуваних задач
6. Бібліотеки C++ для управління процесами та потоками
7. Побудова ПЗ на базі технології CORBA
8. Побудова ПЗ на базі технології PVM
9. Побудова ПЗ на базі технології MPI
Методи та критерії оцінювання: Лабораторні роботи – 30, у т.ч.:
- ЛР №1–5 – по 6 балів кожна ЛР
Завершене виконання проекту – 5 балів
Контрольні роботи у ВНС – 10 балів
Екзаменаційний контроль – 55 балів
Критерії оцінювання результатів навчання: Навчальна дисципліна, завершується семестровим контролем, форма якого передбачена навчальним планом із виставленням семестрової оцінки.
Семестрова оцінка складається із суми балів, передбачених на поточний контроль та контрольне тестування у ВНС. Цю інформацію викладач доводить студентам на першому занятті з навчальної дисципліни.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. A.Tanenbaum. Computer Networks. — 4th edition, 2003.
2. C. Hughes, T. Hughes. Parallel and Distributed Programming Using C++ — 2004.
3. J.Hart. Windows System Programming — 3rd edition, 2005.
4. Thomas Rauber, Gudula Runger. Parallel Programming For Multicore and Cluster Systems – Springer, 2010. – 462 p. – ISBN 978-3-642-04817-3
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).