Основи систем розподілених обчислень

Освітня програма: Квантові комп'ютери, обчислення та інформація

Структурний підрозділ: Фізичний факультет

Назва дисципліни
Основи систем розподілених обчислень
Код дисципліни
ВК 3.3
Тип модуля
Вибіркова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Другий
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
3 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
6
Результати навчання
Результати навчання полягають у базовому володінню найпоширенішими методами розподілених обчислень на прикладах MPI та OpenMP, умінні створювати прості алгоритми для поширених наукових задач з паралельними обчисленнями. Важливим є вироблення навичок аналізу обчислювальних задач та пошуків шляхів оптимізації обчислювальних процедур, а також вибору найкращого програмного засобу для реалізації поставленої обчислювальної задачі. Отримання навичок, необхідних для написання власних програм числових розрахунків для розподілених систем. Виховання здатності до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел, в тому числі, електронних ресурсів, та здатність студентів до абстрактного мислення.
Форма навчання
Очна форма
Попередні умови та додаткові вимоги
Володіти основами програмування на мові С (або С++). Вміти застосовувати попередні знання з числових методів. Необхідні базові знання з курсів вищої математики (лінійна алгебра, математичний аналіз, диференціальні рівняння, методи математичної фізики). Необхідні базові знання з курсів теоретичної фізики (класична механіка, електродинаміка, квантова механіка, статистична фізика).
Зміст навчальної дисципліни
Нормативна дисципліна «Основи систем розподілених обчислень» є складовою циклу професійної підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня “магістр фізики”. Програма курсу орієнтована на студентів, які вже знайомі з основними математичними та фізичними дисциплінами. Курс має за мету надати знання та досвід роботи з сучасними засобами обчислень, які базуються на використанні багатопотокових та багатопроцесорних методів. Ознайомити студентів з групою найпоширеніших методів (протокол MPI, OpenMP, готові бібліотеки для С/С++, Fortran, обчислювальних пакетів). Ознайомлення з найбільш актуальними методами паралелізації алгоритмів, типових для задач з фізики.
Рекомендована та необхідна література
7. Ortega J.M., Voigt R.G., Solution of partial differential equations on vector and parallel computers SIAM, 1985 8. Bertsekas D.P., Tsitsiklis J.N. Parallel and distributed computation.. numerical methods, Athena Scientific, 1997 9. Rauber T., Runger G. Parallel programming.. for multicore and cluster systems, Springer, 2010 10. Shonkwiler R., Lefton L. An introduction to parallel and vector scientific computing, CUP, 2006
Заплановані освітні заходи та методи викладання
Лекції - 30 годин, практичні заняття -60 годин, самостійна робота – 60 годин, консультації.
Методи та критерії оцінювання
Контроль здійснюється за модульно-рейтинговою системою, яка складається із 2 змістових модулів. Система оцінювання знань включає поточний, модульний та семестровий контроль знань. Результати навчальної діяльності студентів оцінюються за 100-бальною шкалою. Форми поточного контролю: оцінювання письмових самостійних завдань, контрольних робіт, виконаних студентами під час практичних занять. Студент може отримати максимально 60 балів за виконання домашніх робіт, самостійних завдань, усні відповіді, доповнення на практичних заняттях (по 30 балів в кожному змістовому модулі). Модульний контроль: 2 модульні контрольні роботи. Студент може отримати максимально за модульні контрольну роботу 30 балів (по 15 балів за кожну роботу). Підсумковий семестровий контроль проводиться у формі заліку (40 балів).
Мова викладання
Українська

Викладачі

Ця дисципліна викладаеться наступними викладачами

Кафедри

Наступні кафедри задіяні у викладанні наведеної дисципліни