Обов’язкова анотована дисципліна здобувачів освітнього ступеня «магістр» освітньо-професійної програми
КОМП’ЮТЕРНА ІНЖЕНЕРІЯ
ОПИС МОДУЛЯ
Назва модуля:Високопродуктивні комп’ютерні системи (Магістр)
Тип модуля: обов’язковий.
Семестри: 1
Обсяг модуля:загальна кількість годин –180; кількість кредитів ЄКТС –6.
Результати навчання:
знати стандартні засоби паралельних обчислень;
вміти: розв’язувати задачі, які вимагають великих обчислювальних потужностей, розкладати складні завдання на незалежні невеликі підзадачі; виконувати і синхронізувати обчислення одночасно на великій кількості обчислювальних одиниць, використовувати кластерні і багатопроцесорні системи;
мати практичні навички у створенні власних способів реалізації паралельної обробки.
Програмні результати навчання: ПРН 1, ПРН 11, ПРН 17.
Необхідні обов’язкові попередні та супутні модулі (пререквізити і кореквізити): паралельні обчислення в комп’ютерних системах.
Зміст навчального модуля:Архітектура комп’ютерних систем. Поняття паралелізму. Типи паралельних систем і історія їхнього розвитку. Паралельна обробка інформації й проблеми підвищення ефективності використання й продуктивності засобів обчислювальної техніки. Коло завдань, що вимагають підвищених витрат обчислювальних ресурсів. Приклади практичного використання розподілених обчислень. Моделі програмування: послідовна й паралельна. Архітектури ЕОМ для реалізації високопродуктивних обчислень. Парадигми паралельного програмування:паралелізм даних і Паралелізм задач. Переваги й недоліки моделей. Класифікація Флінна. Особливості побудови процесорів для підвищення продуктивності обчислень. Суперскалярні процесори. Архітектури ЕОМ для реалізації високопродуктивних обчислень. Векторна обробка даних. Векторні процесори. Організація оперативної пам’яті. Зв’язок між елементами паралельних обчислювальних систем. Кластери робочих станцій. Приклад високопродуктивної архітектури на базі системи HP/ConvexExemplar SPP1600. Витрати й виграш при реалізації паралельних і векторних обчислень. Трудові витрати на розпаралелювання й векторизацію програми. Особливості різних мов програмування. Векторні програми. Теоретична й практична швидкодія векторних програм. Організація паралельних обчислень. Паралельні програми. Теоретична й практична швидкодія паралельних програм. Проблеми синхронізації й рівномірного завантаження процесорів. Організація паралельних обчислень у локальних мережах. Система PVM. Історія PVM. Основні характеристики й можливості системи PVM. Етапи підготовки паралельних алгоритмів для їх наступного використання в системі PVM. Взаємодія завдань у системі PVM. Керування завданнями. Бібліотечні функції PVM. Методологія розробки паралельних програм у системі PVM. Групові функції. Підвищення продуктивності роботи паралельних програм у системі PVM. Приклади реалізації паралельних програм у рамках системи PVM. Методи й засоби підтримки мультипроцесорності на рівні операційної системи. Розподілені операційні системи Mach, Spring. Трансп’ютероподібні обчислювальні системи.
Види навчальних занять: лекція, лабораторне, консультація.
Форми навчання: денна.
Методи навчання: словесний, пояснювально-демонстраційний, репродуктивний, дослідницький, метод проблемного викладання.
Методи контролю: усний, письмовий, тестовий, практичний.
Форми підсумкового контролю: залік (семестр 1).
Засоби діагностики успішності навчання: індивідуальні завдання, вправи, перелік питань та комплекти тестових завдань для тематичного та підсумкового контролів.
Мова навчання:українська.
