
- •Программа
- •Цели и задачи
- •Место дисциплины в структуре ооп Бакалавриата
- •Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •Конкретные Знания, умения и навыки, формируемые в результате освоения дисциплины
- •Владеть:
- •Структура и содержание дисциплины
- •Структура преподавания дисциплины
- •Содержание дисциплины
- •Образовательные технологии
- •Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
-
Владеть:
-
приемами распараллеливания алгоритмов и программ;
-
средствами и технологиями разработки приложений, обеспечивающих проведение параллельного вычислительного эксперимента
-
навыками отладки и запуска параллельных приложений для проведения вычислительного эксперимента
-
Структура и содержание дисциплины
-
Структура преподавания дисциплины
Перечень разделов дисциплины и распределение времени по темам
№ темы и название |
Количество часов |
Проблемы эволюции вычислительных систем. Архитектурный и программный параллелизм. Парадигмы последовательного и параллельного программирования |
6 |
Элементы асимптотического анализа алгоритмов |
8 |
Декомпозиция алгоритмов на уровне операций |
6 |
Укрупнение параллельных ярусов. |
4 |
Параллельность циклов |
8 |
Основные подходы к организации размещения задач на процессорах |
5 |
Аранжировка исполнения параллельных программ |
3 |
Методы параллельного решения жестких систем ОДУ большой размерности. |
6 |
Решение краевой задачи для линейных обыкновенных дифференциальных уравнений (на примере уравнений второго порядка). |
4 |
Решение краевой задачи для нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений (на примере уравнений второго порядка). |
4 |
Конечно-разностные методы решения эволюционных уравнений в частных производных (уравнений параболического и гиперболического типов). |
8 |
Проблема выбора «удачного» базиса. |
6 |
Итого |
68 |
Вид занятий
ЛЕКЦИИ
№ п.п |
№ темы и название |
Количество часов |
|
Проблемы эволюции вычислительных систем. Архитектурный и программный параллелизм. Парадигмы последовательного и параллельного программирования |
4 |
|
Элементы асимптотического анализа алгоритмов |
4 |
|
Декомпозиция алгоритмов на уровне операций |
2 |
|
Укрупнение параллельных ярусов. |
2 |
|
Параллельность циклов |
4 |
|
Основные подходы к организации размещения задач на процессорах |
1 |
|
Аранжировка исполнения параллельных программ |
1 |
|
Методы параллельного решения жестких систем ОДУ большой размерности. |
4 |
|
Решение краевой задачи для линейных обыкновенных дифференциальных уравнений (на примере уравнений второго порядка). |
2 |
|
Решение краевой задачи для нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений (на примере уравнений второго порядка). |
2 |
|
Конечно-разностные методы решения эволюционных уравнений в частных производных (уравнений параболического и гиперболического типов). |
4 |
|
Проблема выбора «удачного» базиса. |
4 |
|
Итого |
34 |
Вид занятий
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
№ п.п |
№ темы и название |
Количество часов |
|
Основы программирования на MPI и OpenMP. Сиcтема PBS |
2 |
|
Реализация примеров последовательных и параллельных алгоритмов, для которых на лекции проведен асимптотический анализ |
4 |
|
Реализация последовательных и параллельных алгоритмов вычисления сумм рядов для расчета значений элементарных функций |
4 |
|
Построение и анализ ярусно-параллельных форм для известных алгоритмов. |
2 |
|
Анализ и распараллеливание программ, содержащих циклы. |
4 |
|
Реализация статической модели распараллеливания и модели master-worker для одномерного уравнения теплопроводности |
4 |
|
Отладка параллельных программ |
2 |
|
Распараллелиливание метода Розенброка для решения жестких систем ОДУ. Тестовые примеры – уравнение Ван-дер-Поля, уравнения химической кинетики |
4 |
|
Метод параллельной стрельбы. Стационарные структуры в системе «Брюсселятор». Решение нелинейной краевой задачи со счетным количеством решений методом “competition” |
4 |
|
Решение задач для уравнений в частных производных (уравнение переноса или квазилинейное уравнение теплопроводности). Геометрическое распараллеливание |
4 |
|
Итого |
34 |