Методи паралельних обчислень

Освітня програма: Прикладна Математика

Структурний підрозділ: Факультет комп'ютерних наук та кібернетики

Назва дисципліни
Методи паралельних обчислень
Код дисципліни
ДВС.1.08
Тип модуля
Вибіркова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Перший
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
8 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
4
Результати навчання
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. РН18. Ефективно спілкуватися з питань інформації, ідей, проблем та рішень зі спеціалістами та суспільством загалом ПРН21.1. Знати основні розділі прикладної математики та інформатики, в обсязі, необхідному для освоєння загально-професійних математичних дисциплін, прикладних дисциплін та використання їх методів в обраній професії. ПРН25.1. Вміти застосовувати комп’ютерні системи для реалізації обчислювальних алгоритмів та математичного моделювання.
Форма навчання
Очна форма
Попередні умови та додаткові вимоги
1. Успішне опанування курсів: чисельні методи, лінійна алгебра, програмування, математичний аналіз. 2. Знати: основні поняття і факти математичного аналізу, лінійної алгебри та чисельних методів. 3. Вміти читати літературу англійською мовою та володіти елементарними навичками пошуку інформації в Інтернеті.
Зміст навчальної дисципліни
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 Великомаштабні 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 програмн забезпечення.
Рекомендована та необхідна література
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
Заплановані освітні заходи та методи викладання
Лекції, самостійна робота
Методи та критерії оцінювання
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.
Мова викладання
Українська

Викладачі

Ця дисципліна викладаеться наступними викладачами

Кафедри

Наступні кафедри задіяні у викладанні наведеної дисципліни