Учебная программа Глазов 2004 Утверждено на заседании Ученого совета факультета социальных и информационных технологий - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Утверждено на заседании Ученого совета 1 42.93kb.
Программа утверждена на заседании Учёного совета эколого-биологического... 1 38.66kb.
Программа курса «механика сплошных сред» 1 19.78kb.
Программа обсуждена на заседании кафедры информатики " 29 " мая 2012г. 1 126.71kb.
Учебная программа для высших учебных заведений по специальности 40... 9 1698.43kb.
Рабочая программа дисциплины программная инженерия направление подготовки... 1 277.79kb.
Рабочая программа дисциплины математические основы криптографии направление... 1 219.4kb.
Утверждено на заседании Совета факультета 1 313.62kb.
Рабочая программа дисциплины теория алгоритмов направление подготовки... 1 215.84kb.
Утверждено решением Ученого совета 1 167.16kb.
Утверждено решением Ученого совета ргу им. И. Канта «25» июня 2002 г 1 118.62kb.
Федеральное государственное бюджетное 1 128.59kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

Учебная программа Глазов 2004 Утверждено на заседании Ученого совета факультета социальных - страница №1/1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «ГЛАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ

ИНСТИТУТ имени В.Г. Короленко»

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Учебная программа

Глазов 2004

Утверждено на заседании

Ученого совета факультета

социальных и информационных

технологий

02.07.2004г., протокол №6

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
Дисциплина – Параллельное программирование

Специальность 351500 – «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»

Составитель – ст. преподаватель Д.Ш. Горбушин

© Глазовский государственный педагогический институт, 2004



1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью курса «Параллельное программирование» является овладение методами и средствами параллельной обработки информации и соответствующими языками программирования для подготовки математика-программиста к рациональной деятельности, направленной на создание и применение средств математического обеспечения (МО) информационных систем (ИС), программного обеспечения (ПО) и способов администрирования ИС и сетей, программного обеспечения средств вычислительной техники (ВТ) и автоматизированных систем (АС), использования средств ВТ, развитие новых областей и методов применения ВТ и АС.

Программа курса «Параллельное программирование» предусматривает изучение параллельных вычислительных механизмов и приемов обработки информации, методов и языков параллельного программирования (Ада, Оккам, язык протоколов данных), изучение методов параллельной обработки информации в транспьютерных системах.



В результате изучения предмета у учащихся должны быть сформированы знания, умения и практические навыки в соответствии с требованиями квалификационной характеристики.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Учащиеся должны иметь представление о:

  • проблемах и направлениях теории и технологии параллельного программирования;

  • тенденциях развития методов и архитектур параллельной обработки информации в транспьютерных системах;

  • основных конструкциях, методах, приемах программирования и средствах спецификации языков параллельного программирования;

  • основных областях применения объектно-ориентированного программирования.

Знать и уметь:

  • основные концептуальные положения параллельного направления программирования;

  • методы, способы и средства разработки программ в рамках направления параллельного программирования;

  • конкретные реализации языков параллельного программирования и приемы программирования;

  • методы проектирования и производства программного продукта, принципы построения, структуры и приемы работы с инструментальными средствами, поддерживающими создание программного обеспечения.

Иметь опыт:

  • работы с конкретными реализациями языков параллельного программирования для решения практических задач;

  • интерпретации и отладки программ на языках параллельного программирования;

  • выбора, проектирования, реализации оценки качества и анализа эффективности программного обеспечения для решения задач в различных предметных областях.


3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ


Виды учебной работы
Всего часов
Семестры

Общая трудоемкость
96
7

Аудиторные занятия
48



Лекции
20



Практические занятия (семинары)
10



Лабораторные занятия
18



Самостоятельная работа
48



Курсовые работы / рефераты
-



Вид итогового контроля



-


4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ


№ п/п
Разделы дисциплин
Лекции
Практ.
Лабор.

1.
Методы и средства параллельной обработки информации


—
—

2.
Векторизация последовательных выражений алгоритмов


—


3.
Средства спецификации параллельных процессов






4.
Синхронизирующие примитивы


—


5.
Методы и языки параллельного программирования






6.
Применение языков для решения практических задач






7.
Сравнение языков






8.
Параллельная обработка информации в транспьютерных системах


—



4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

  1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Параллельные вычислительные методы, параллельные вычислительные системы, параллельное программирование

2) ВЕКТОРИЗАЦИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ВЫРАЖЕНИЙ АЛГОРИТМОВ

Методология канонического отображения алгоритма в графы зависимостей и потока сигналов в матричный процессор.

3) СРЕДСТВА СПЕЦИФИКАЦИИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Средства спецификации параллельных процессов; механизмы взаимодействия асинхронных параллельных процессов;

4) СИНХРОНИЗИРУЮЩИЕ ПРИМИТИВЫ

Механизмы взаимодействия асинхронных параллельных процессов

5) МЕТОДЫ И ЯЗЫКИ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Язык Ада, матричный язык протокола данных; язык Оккам: основные конструкции и приемы программирования.

6) ПРИМЕНЕНИЯ ЯЗЫКОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

7) СРАВНЕНИЕ ЯЗЫКОВ

Эффективности применения; мультипрограммные системы.

8) ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В ТРАНСПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ
4.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ


  1. Вычислительные задач:

Параллельное вычисление числа Пи.

Программирование генератора случайных чисел.


Задачи на моделирование:


Моделирование солнечной системы.

Моделирование колебательных процессов.

Модель внутривидовой и межвидовой конкуренции.

Прикладные задачи:


Создание буфер между процессами.

Взаимодействие процессов по одному каналу.

Взаимодействие процессов с альтернативой.

Взаимодействие процессов с условной альтернативой.


5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ:

  1. Транспьютеры: Архитектура и программное обеспечение/Г. Харп, Д. Мэй, Р. Уэймен и др.: Под ред. Г. Харпа: Пер.с англ. А.А. Агороняга; Под ред. В.П. Семика. - М.: Радио и связь, 1993.-303 с.

  2. Вальковский В.А. Распараллеливание алгоритмов программ.-М.Радио и связь. 1993.

  3. Джоунз Г. Программирование на языке Оккам/Пер. с англ. - М.: Мир, 1989.-208 с.

  4. Мультипроцессорные вычислительные системы/Атовмян И.О., Вайрядян А.С., Оныкий Б.Н.. Сумароков Л.Н.: Под ред. Я.В.Хетагурова.-М.:Энергия,1971.-332с.

  5. Программное обеспечение неоднородных распределенных систем: Анализ и реализация/ Г.П. Васильев, В.Е. Горский, В.И. Шяудкулис и др. - М.: Финансы и статистика, 1986.-160 с.

  6. Пайл Я. Ада - язык встроенных систем: Пер. с англ./Под ред.А.А.Красилова.-М.:Мир,1984.-238 с.

  7. Келли-Бут Стан. Введение в UNIX.2-е изд.-М.:Лори,1995.-594 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

  1. Барский А.Б. Параллельные процессы в вычислительных системах. - М.: Радио и связь,1993.

  2. Перминов О.Н. Введение в язык программирования Ада. - М. - Радио и связь, 1991.-288 с.

  3. Малюгин В.Д. Параллельные логические вычисления посредством арифметических полиномов.-М.:Наука,1997.-192с.

  4. Валях Е. Последовательно-параллельные вычисления/Пер.с англ. - М.: Мир,1985.-456 с.

  5. Виноградов В.И. Информационно-вычислительные системы: распределенные модульные системы автоматизации. - М.: Энергоатомиздат, 1986.-336с.

  6. Нагорный Л.Я. Методы распараллеливания систем уравнений большой размерности для решения их на многопроцессорных структурах. - Электрон.моделирование, 1980,N 1.

  7. Пьявченко О.Н. и др. Метод распараллеливания схемы Горнера и его приложение к цифровым вычислительным устройствам. -Автоматика и выч. техника. 1978, N5.

  8. Языки программирования Ада, Си, Паскаль: Сравнение и оценка/Под ред. А.Р. Фьюэра и Н. Джехан. - М.: Радио и связь, 1989.

  9. Мартин Дж. Вычислительные сети и распределенная обработка данных: программное обеспечение, методы и архитектура: Пер. с англ./Под ред. и с предисл. В.С. Штаркмана. - М.: Финансы и статистика, 1985.-256 с.


6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


  • специально оборудованные аудитории и компьютерные классы;

  • персональные компьютеры (модели: 486, Pentium);

  • различные технические и аудиовизуальные средства обучения;

  • система программирования Delphi, VB.NET, С++, mpC, MPI, библиотека классов GALA.

7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Самостоятельная работа студентов осуществляется с основной и дополнительной рекомендуемой литературой, а также в компьютерном классе в присутствии лаборанта.
7.2. ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕРНЫХ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ И ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ


  1. Технология программирования OpenMP. Спецификации OpenMP для языка С и С++.

  2. Система программирования DVM. Основные конструкции DVM.

  3. Классификация параллельных вычислительных систем Л. Шнайдера.

  4. Классификация параллельных вычислительных систем Д. Скилликорна.

  5. Векторно-конвейерные компьютеры.

  6. Метакомпьютинг.


7.3. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ


  1. Программирование многопоточных приложений в Microsoft VB.NET.

  2. Программирование многопоточных приложений в Borland C++ Builder.

  3. Система программирования НОРМА (Непроцедурное описание разностных Моделей Алгоритмов).

  4. Повышение производительности компьютера.

  5. Применение параллельного программирования в моделировании.

  6. Параллельные численные методы. Обзор и классификация.

  7. Параллельные языки программирования. Обзор и классификация.


7.4. ПРИМЕРННЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ


  1. Цели и задачи параллельного программирования.

  2. История развития параллелизма.

  3. Параллельные вычисления. Состав и характеристика.

  4. Способы повышения производительности компьютера.

  5. Параллельная и конвейерная обработка информации.

  6. Архитектура параллельных компьютеров.

  7. Проблемы параллельных вычислительных систем.

  8. Способы организации мультипроцессорных систем. Система с общей шиной.

  9. Способы организации мультипроцессорных систем. Система с матричным коммутатором.

  10. Способы организации мультипроцессорных систем. Система с омега связью.

  11. Способы организации мультипроцессорных систем. Система с двумерной решеткой.

  12. Способы организации мультипроцессорных систем. Система с топологией двумерного куба.

  13. Способы организации мультипроцессорных систем. Система с топологий двоичного гиперкуба.

  14. Классификация параллельных вычислительных систем.

  15. Потоки процессы. Основные понятия и способы организации.

  16. Приоритеты потоков.

  17. Отладка потоков.

  18. Синхронизация потоков.

  19. Параллельная обработка информации в транспьютерных системах.

  20. Методы и языки параллельного программирования. Основные конструкции и приемы программирования.


ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Учебная программа

Корректор: Т.В. Телегина

Оригинал – макет: Е.В. Машкова



Изд. Лиц. ИД № 06035 от 12.10.01. Подписано в печать 05.11.04

Формат 60х84 1/16. Усл. печ. л. 0.70. Уч.-изд. л. 0.42. Тираж 100 экз. Заказ 1390 – 2004.


Глазовский государственный педагогический институт

427621, Глазов, ул. Первомайская, 25