Paralelní a distribuované programování
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
MI-PDP.16 | Z,ZK | 5 | 2P+2C | česky |
- Přednášející:
- Pavel Tvrdík (gar.)
- Cvičící:
- Pavel Tvrdík (gar.), Ivan Šimeček, Michal Šoch
- Předmět zajišťuje:
- katedra počítačových systémů
- Anotace:
-
Diky rozvoji cloudových, webových a komunikačních technologií a přesunu Moorova zákona do úrovně paralelizace CPU se paralelní a distribuované aplikace stávají dominantními.
Studenti se seznámí s architekturami paralelních a distribuovaných výpočetních systémů a s jejich modely a s jazyky a prostředími pro jejich programování. Naučí se důležité paralelní algoritmy a návrhové vzory pro paralelní a distribuované programování.
- Požadavky:
-
Základy sekvenční algoritmizace, programování, znalost jazyka C/C++, teorie složitosti, architektur počítačů a teorie grafů.
- Osnova přednášek:
-
1. Úvod do paralelního a distribuovaného programování
2. Úvod do OpenMP
3. Paralelní algoritmy pro prohledávání stavového prostoru
4. Ladění výkonu v OpenMP
5. Paralelní programování v OpenMP
6. Paralelní řazení v OpenMP
7. Úvod do MPI
8. Paralelní algoritmy v MPI I
9. Distribuované paralelní architektury a komunikační sítě.
10. Komunikační algoritmy
11. Paralelní algoritmy v OpenMP/MPI II
12. MapReduce frameworky (principy, Hadoop, Spark,..)
- Osnova cvičení:
-
1. Návrh a implementace sekvenčního algoritmu pro řešení semestrální úlohy.
2. Návrh a implementace paralelního algoritmu pro vícejádrový systém s použitím OpenMP - verze s task paralelismem.
3. Návrh a implementace paralelního algoritmu pro vícejádrový systém s použitím OpenMP - verze s datovým paralelismem.
4. Návrh a implementace paralelního algoritmu pro distribuovaný klastr s použitím MPI.
5. Teoretická a praktická analýza chování paralelního programu a vypracování technické zprávy.
- Cíle studia:
-
Diky rozvoji cloudových, webových a komunikačních technologií a přesunu Moorova zákona do úrovně paralelizace CPU se paralelní a distribuované aplikace stávají dominantními.
Studenti se seznámí s architekturami paralelních a distribuovaných výpočetních systémů a s jejich modely a s jazyky a prostředími pro jejich programování. Naučí se důležité paralelní algoritmy a návrhové vzory pro paralelní a distribuované programování.
- Studijní materiály:
-
[1] Mattson, T.G. - Sanders, B.A. - Massingill, B.L.: Patterns for Parallel Programming. Addison-Wesley Professional. 2004. 978-0321940780.
[2] Kumar, V. - Grama, A. - Gupta, A. - Karpis, G.: Introduction to Parallel Computing: Design and Analysis of Parallel Algorithms. Benjamin-Cummings. 1994. 0805331700.
[3] Miller, R. - Boxer, L.: Algorithms Sequential and Parallel: A Unified Approach. Pearson Education. 1999. 0130863734.
[4] Wilkinson, B. - Allen, M.: Parallel Programming: Techniques and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers. Prentice Hall. 1998. 0136717101.
[5] Jaja, J.: An Introduction to Parallel Algorithms. Addison-Wesley. 1992. 0201548569.
- Poznámka:
- Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
- Rozvrh není připraven
- Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
- Rozvrh není připraven
- Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- Znalostní inženýrství, verze 2016 a 2017 (povinný předmět programu)
- Počítačová bezpečnost, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Počítačové systémy a sítě, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Návrh a programování vestavných systémů, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Zaměření Informační systémy a management, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Zaměření Softwarové inženýrství, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Zaměření Webové inženýrství, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Společný magisterský plán před přiřazením do oboru, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Zaměření Systémové programování, verze 2016 až 2019 (povinný předmět programu)
- Zaměření Teoretická informatika, verze 2016-2017 (povinný předmět programu)
- Specializace Teoretická informatika, verze 2018 až 2019 (povinný předmět programu)
- Znalostní inženýrství, verze 2018 to 2019 (povinný předmět programu)