Wybrane zagadnienia z komputerowych systemów rozproszonych i

Nazwa przedmiotu:
Wybrane zagadnienia z komputerowych systemów rozproszonych
i programowania równoległego
Selected issues of distributed systems and parallel programming
Dyscyplina:
Informatyka
Forma studiów:
Stacjonarne
Kod przedmiotu: B4_06w
Rodzaj przedmiotu:
Przedmiot fakultatywny
Poziom przedmiotu:
III stopnia
Rok: II
Semestr: IV
Rodzaj zajęć:
wykład
Liczba godzin/tydzień:
1W
Liczba punktów:
1 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Zapoznanie studentów z wiedzą dotyczącą wybranych zagadnień z komputerowych
systemów rozproszonych oraz programowania równoległego
C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności z elementów systemów rozproszonych
oraz programowania równoległego
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
1. Podstawowa wiedza z zakresu architektur równoległych i rozproszonych oraz metod
numerycznych.
2. Umiejętność programowania w języku C/C++
3. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji, w tym z instrukcji i dokumentacji
technicznej
4. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – posiada wiedzę teoretyczną z zakresu komputerowych systemów rozproszonych i
programowania równoległego
EK 2 – potrafi wykorzystać chmury obliczeniowe do rozwiązywania problemów inżynierskich
EK3 – potrafi zbudować i wykorzystać modele wydajnościowe obliczeń równoległych
EK4 – zna podstawowe zagadnienia dotyczące architektur hybrydowych i układów GPU oraz ich
wykorzystania do rozwiązywania problemów naukowych i technicznych
EK5 – zna podstawowe technologie i standardy programowania układów GPU i hybrydowych architektur
wielordzeniowych
TREŚCI PROGRAMOWE
Liczba
godzin
2
2
Forma zajęć – Wykład
W1,W2 – Tendencje rozwojowe współczesnych systemów rozproszonych i równoległych
W3, W4 – Platforma obliczeń kampusowych PLATON jako przykład chmury obliczeniowej
(cloud)
W5,W6 – Modele wydajnościowe obliczeń równoległych ze szczególnym
uwzględnieniem modelu Roofline
W7,W8 – Architektury hybrydowe oraz ich programowanie i zastosowanie
W9,W10 – Architektura układów GPU i ich wykorzystanie do obliczeń numerycznych
W11,W12 – Technologia CUDA i standard OpenCL w programowania układów GPU i
architektur wielordzeniowych
W13,W14, W15 – Zastosowanie architektur hybrydowych do zrównoleglenia obliczeń w
modelu geofizycznym EULAG
2
2
2
2
3
15
Suma
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. – ćwiczenia i zadania domowe
3. – dostęp zdalny do platformy obliczeń kampusowych PLATON
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń i zadań
domowych
F2. – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych zadań – zaliczenie na ocenę
OBCIĄŻENIE PRACĄ DOKTORANTA
Forma aktywności
Średnia liczba godzin
na zrealizowanie
aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
15h
Godziny konsultacji z prowadzącym
5h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą, przygotowanie do zajęć,
wykonanie zadań domowych
10 h
Suma
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU
∑30
h
1 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Zbigniew J. Czech, Wprowadzenie do obliczeń równoległych (wydanie II), PWN, 2013
2. Roman Wyrzykowski, Klastry komputerów PC i architektury wielordzeniowe: budowa i
wykorzystanie, Exit, 2009
3. H. Jordan, G. Alaghband, Fundamentals of parallel processing, Pearson Education, 2003
4. G. Hager, G. Wellein, Introduction to high performance computing for scientists and engineers,
CRC Press, 2011
5. B. Wilkinson, M. Allen, Parallel programming: techniques and applications using networked
workstations and parallel computers, Prentice Hall, 1999
6. G. Andrews, Foundations of multithreaded, parallel, and distributed programming, AddisonWesley, 2000
7. V. Eijkhout, Introduction to high performance scientific computing,
http://pages.tacc.utexas.edu/~eijkhout/istc/istc.html
8. A. Munshi, B. Gaster, T. Mattson, J. Fung, D. Ginsburg, Open CL programming guide, AddisonWesley, 2012
9. J. Sanders, E. Kandrot, CUDA by example: An introduction to general-purpose GPU
programming, NVIDIA, 2011
10. R. Wyrzykowski, L. Szustak, K. Rojek, Parallelization of 2D MPDATA EULAG algorithm on
hybryd architectures with GPU accelerators, Parallel Computing, vol. 40, 2014, 425-447
PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
prof. dr hab. inż. Roman Wyrzykowski [email protected]
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształ
-cenia
EK1
EK2
EK3
EK4
EK5
Odniesienie danego
efektu do efektów
zdefiniowanych
dla całego programu
(PEK)
K_W01, K_W02
K_W05, K_U10, K_U11,
KU15
K_W02, K_W05, K_U10,
K_U15, K_U19
K_W01, K_W02, K_U11,
K_U17, K_U19
K_W02, K_W05, K_U10,
K_U19
Cele
przedmiotu
C1, C2
C2
Treści
programowe
W1,W2, W7-W10
W3, W4
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
1
1-3
F2, P1
F1
C1, C2
W5, W6
1,2
F1,F2, P1
C1, C2
W7-W10,W13-W15
1-3
F2, P1
C1, C2
W7,W8, W11, W12
1-3
F1, P1
II. FORMY OCENY
Na pierwszych zajęciach prowadzący przestawia skalę ocen i sposób weryfikacji
efektów kształcenia na studiach III stopnia.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom III stopnia podczas
pierwszych zajęć z danego przedmiotu.
2. Informacje o harmonogramie odbywania zajęć znajdują się na stronie
www.wimii.pcz.pl