Інфопакет

Методи паралельних обчислень

ДВС.1.08

Вибіркова дисципліна для ОП

Перший

2021/2022

8 Семестр

4

РН01. Демонструвати знання й розуміння основних концепцій, принципів, теорій фундаментальної та прикладної математики і використовувати їх на практиці. РН05. Уміти розробляти та використовувати на практиці алгоритми, пов’язані з апроксимацією функціональних залежностей, чисельним диференціюванням та інтегруванням, розв’язанням систем алгебраїчних, диференціальних та інтегральних рівнянь, розв’язанням крайових задач, пошуком оптимальних рішень. РН09. Будувати ефективні щодо точності обчислень, стійкості, швидкодії та витрат системних ресурсів алгоритми для чисельного дослідження математичних моделей та розв’язання практичних задач. РН11. Вміти застосовувати сучасні технології програмування та розроблення програмного забезпечення, програмної реалізації чисельних і символьних алгоритмів. РН13. Використовувати в практичній роботі спеціалізовані програмні продукти та програмні системи комп’ютерної математики. ..

1. Знати: основні постановки задач та методи вирішення основних проблем обчислювальної математики. 2. Вміти: розробляти, аналізувати та застосовувати знання з чисельного аналізу для розв’язання базових задач обчислювальної математики (систем лінійних алгебраїчних рівнянь, алгебраїчної проблеми на власні значення, систем звичайних диференціальних рівнянь) та прикладної математики з використанням сучасних обчислювальних ресурсів.

1 Принципи побудови паралельних обчислювальних систем. 2 Проблеми математичного моделювання та методи їх вирішення на основі розробки та використання високопродуктивних обчислень на новітніх обчислювальних системах. 3 Оцінка обчислювальної складності паралельних варіантів алгоритмів. 4 Методи та комп’ютерні алгоритми паралельної обробки даних для багатоядерних комп’ютерів зі спільною пам’яттю. 5 Виділення основних характеристик ефективності та прискорення паралельних алгоритмів. Основні етапи технологічної схеми їх побудови. 6 Визначення інструментів та стратегії розв’язання проблем математичного моделювання для задач науки і інженерії. 7 Software і Hardware для багатоядерних систем зі спільною пам’яттю. 8 Великомасштабні розподілені обчислювальні системи. Проблеми реалізації розподілених обчислень. 9 Основні типи та характеристики комунікаційних систем для багато вузлових комп’ютерних архітектур. 10 Алгоритми дослідження та розв’язання базових задач обчислювальної математики на основі розподілених обчислень. 11 Принципи розробки алгоритмів, дослідження ефективності та прискорення алгоритмів. 12 Суперкомп’ютерні системи, сучасні рішення і тенденції. 13 Застосування інформаційних технологій на основі розподілених обчислень для задач науки і інженерії. 14 Принципи і інструменти створення паралельних програм на основі розподілених обчислень. 15 Методи та інформаційні технології для математичного моделювання на основі грід технологій, як варіант розподілених обчислень. Математичний та програмний інструментарій грід обчислень. 16 Методи та інформаційні технології для математичного моделювання на основі хмарних технологій, як варіант розподілених обчислень. Математичний та програмний інструментарій хмарних обчислень. 17 Застосування грід та хмарних обчислень для математичного моделювання фізико-технічних процесів. Математичне та програмне забезпечення.

1. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 608 с. 2. Химич А.Н., Молчанов И.Н., Попов А.В., Чистякова Т.В., Яковлев М.Ф. Параллельные алгоритмы решения задач вычислительной математики. – Київ: Наук. думка, 2010. – 198 с. 3. Гергель В.П. Теория и практика параллельных вычислений. БИНОМ. Лаболатория знаний, 2007,423 с. 4. Quinn M.J. Parallel Computing. Theory and practice. – New York. – 1994. – 446 p. 5. Ортега Д. М. Введение в параллельные и векторные методы решения линейных систем / Москва: Мир, 1991. 367 с. 6. http://www.netlib.org/scalapack

Лекції, консультації, самостійна робота

Максимальна кількість балів які можуть бути отримані студентом: 100/60 балів. - семестрове оцінювання: 1. Модульна контрольна робота 1: 30 балів/18 балів. 2. Захист проекту: 30 балів/18 балів. - підсумкове оцінювання (у формі іспиту): - максимальна кількість балів які можуть бути отримані студентом: 40 балів; - результати навчання які будуть оцінюватись: PH1.1, PH1.2, PH2.1; - форма проведення і види завдань: письмова. Види завдань: 4 письмових завдання.

Українська