- •Российская федерация министерство образования и науки
- •010500.68 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем. Магистерская программа «Высокопроизводительные вычислительные системы» (очная форма обучения)
- •Российская федерация министерство образования и науки
- •010500.68 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем. Магистерская программа «Высокопроизводительные вычислительные системы» (очная форма обучения)
- •Ответственный редактор: Захарова и.Г., д.П.Н., профессор.
- •Структура и трудоемкость дисциплины.
- •Тематический план.
- •Планирование самостоятельной работы студентов
- •Содержание дисциплины.
- •Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
- •Планы семинарских занятий.
- •Темы лабораторных работ.
- •Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
- •9.1. Примерные варианты контрольных работ:
- •9.2. Вопросы к экзамену
- •Образовательные технологии.
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
- •Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины:
Структура и трудоемкость дисциплины.
Вид учебной работы |
Всего часов |
Семестры |
|
1 |
2 |
||
Аудиторные занятия (всего) |
174 |
72 |
102 |
В том числе: |
|
|
|
Лекции |
70 |
36 |
34 |
Практические занятия (ПЗ) |
|
|
|
Семинары (С) |
|
|
|
Лабораторные работы (ЛР) |
104 |
36 |
68 |
Самостоятельная работа (всего) |
78 |
36 |
42 |
Вид промежуточной аттестации |
|
экзамен |
экзамен |
Общая трудоемкость 252 часа 7 зач. ед. |
|
108 |
144 |
|
|
|
|
Тематический план.
Таблица 1.
№ |
Тема |
Неделя семестра |
Виды учебной работы и СРС (в часах) |
Итого часов по теме |
Из них в интерактивной форме |
Формы контроля |
||||||||||||
Лекции |
Сем |
Лаб |
СРС |
|||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||||||||
|
Модуль 1. Параллельные вычисления для систем с общей памятью |
|||||||||||||||||
1 |
Введение в дисциплину |
1 |
2 |
|
|
4 |
6 |
|
|
|||||||||
2 |
Моделирование и анализ параллельных вычислений. Оценки трудоемкости параллельных алгоритмов |
2-3 |
4 |
|
4 |
4 |
12 |
2 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
3 |
Основы технологии OpenMP |
4-6 |
6 |
|
4 |
4 |
14 |
2 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
|
Итого |
|
12 |
|
8 |
12 |
32 |
4 |
|
|||||||||
|
Модуль 2. Алгоритмы параллельных вычислений для матричных операций |
|||||||||||||||||
4 |
Параллельные алгоритмы умножения матрицы на вектор. |
7-8 |
4 |
|
6 |
4 |
14 |
2 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
5 |
Параллельные алгоритмы матричного умножения |
9-10 |
4 |
|
4 |
4 |
12 |
1 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
6 |
Параллельные алгоритмы решения систем линейных алгебраических уравнений |
11-12 |
4 |
|
4 |
4 |
12 |
1 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
|
Итого |
|
12 |
|
14 |
12 |
38 |
4 |
|
|||||||||
|
Модуль 3. Параллельные вычисления для систем с разделенной памятью |
|||||||||||||||||
7 |
Параллельное программирование в среде Microsoft Visual Studio |
13-14 |
4 |
|
6 |
4 |
14 |
2 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
8 |
Основы технологии MPI. Стандарт MPI. Обмен сообщениями |
15-16 |
4 |
|
4 |
4 |
12 |
1 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
9 |
Стандартные и пользовательские типы данных. Виртуальные топологии в MPI. |
17-18 |
4 |
|
4 |
4 |
12 |
1 |
Опрос при сдаче лабораторной работы |
|||||||||
|
Итого |
|
12 |
|
14 |
12 |
38 |
4 |
|
|||||||||
|
Всего за 1 семестр |
|
36 |
|
36 |
36 |
108 |
12 |
Экзамен |
|||||||||
Из них в интерактивной форме |
|
3 |
|
9 |
|
|
12 |
|
||||||||||
|
Модуль 1. Технологии параллельного программирования GPU |
|||||||||||||||||
1 |
Введение в технологию CUDA |
1-2 |
4 |
|
8 |
4 |
10 |
|
Опрос при сдаче лаб. работы |
|||||||||
2 |
Программирование GPU-систем |
3-4 |
4 |
|
8 |
4 |
16 |
2 |
Опрос при сдаче лаб. работы |
|||||||||
3 |
Взаимодействие CUDA, OpenMP, MPI |
5 |
2 |
|
4 |
6 |
16 |
4 |
Контрольная работа |
|||||||||
|
Итого |
|
10 |
|
20 |
14 |
42 |
6 |
|
|||||||||
|
Модуль 2. Параллельные методы и алгоритмы дискретной оптимизации |
|||||||||||||||||
4 |
Принципы распараллеливания сортировки. |
6-7 |
4 |
|
8 |
4 |
18 |
4 |
Опрос при сдаче лаб. работы |
|||||||||
5 |
Параллельные методы сортировки |
8-9 |
4 |
|
8 |
4 |
16 |
2 |
Опрос при сдаче лаб. работы |
|||||||||
6 |
Параллельные методы на графах |
10-11 |
4 |
|
8 |
6 |
14 |
2 |
Контрольная работа |
|||||||||
|
Итого |
|
12 |
|
24 |
14 |
48 |
8 |
|
|||||||||
|
Модуль 3. Параллельные методы и алгоритмы решения дифференциальных уравнений |
|||||||||||||||||
7 |
Постановка и параллельные методы решения задачи Дирихле |
12-13 |
4 |
|
8 |
4 |
18 |
2 |
Опрос при сдаче лаб. работы |
|||||||||
8 |
Постановка и проведение вычислительных экспериментов |
14-16 |
6 |
|
12 |
4 |
18 |
4 |
Опрос при сдаче лаб. работы |
|||||||||
9 |
Сравнительный анализ моделей и технологий параллельного программирования. |
17 |
2 |
|
4 |
6 |
18 |
4 |
Контрольная работа |
|||||||||
|
Итого |
|
12 |
|
24 |
14 |
54 |
8 |
|
|||||||||
|
Всего за 2 семестр |
|
34 |
|
68 |
42 |
144 |
24 |
Экзамен |
|||||||||
Из них в интерактивной форме |
|
3 |
|
9 |
|
|
12 |
|
||||||||||
Таблица 2.
