Detail předmětu
Aplikace paralelních počítačů
PDD Ak. rok 2012/2013 zimní semestr
Předmět podává přehled existujících použitelných paralelních platforem a modelů programování, zejména programování se sdílenou pamětí (OpenMP) a zasíláním zpráv (MPI). Metodika paralelizace programů je doplněna studiem výkonnosti a aplikována na frekventované oblasti: lineární algebru (husté i řídké matice), členění grafů, diskrétní optimalizaci, parciální dif. rovnice, N těles, simulaci, grafiku a vizualizaci, dolování znalostí aj. Důraz je na praktických aspektech a implementaci, výklad je doplněn četnými příklady.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
Zajišťuje ústav
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Naučit se paralelizovat různé třídy úloh a predikovat jejich výkonnost. Umět využívat paralelismu a komunikace na úrovni vláken a procesů. Seznámit se s moderními standardními rozhraními, rozšířením jazyků a dalšími nástroji pro paralelní programování. Napsat a odladit paralelní program pro vybranou úlohu.
Paralelní architektury s distribuovanou a sdílenou pamětí, programování v C/C++ s MPI a OpenMP, paralelizace základních numerických metod.
Cíle předmětu
Vysvětlit možnosti paralelního programování na svazcích počítačů, SMP a na vícejádrových procesorech. Seznámit se s metodikou paralelizace a predikcí výkonnosti vybraných reálných aplikací, tvorbě správných programů a užití paralelních výpočtů v praxi.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Typy paralelních počítačů, programování v C/C++, základní numerické metody
Literatura studijní
Literatura referenční
- Pacecho, P.: Introduction to Parallel Programming. Morgan Kaufman Publishers, 2011, 392 s., ISBN: 9780123742605
- Kirk, D., and Hwu, W.: Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach, Elsevier, 2010, s. 256, ISBN: 978-0-12-381472-2
Osnova přednášek
- Architektury paralelních počítačů, ukazatele výkonnosti a jejich predikce.
- Programování se sdílenými proměnnými a se zasíláním zpráv: OpenMP a MPI
- Vzory paralelního programování
- Paralelní lineární algebra.
- Členění grafů.
- Diskrétní optimalizace.
- Parciální diferenciální rovnice.
- Problém N těles.
- Paralelní a distribuovaná simulace.
- Grafika a vizualizace.
- Dolování dat a znalostí.
- Knihovny a nástroje paralelního programování..
Průběžná kontrola studia
Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.
Kontrolovaná výuka
Obhajoba projektu, programového díla využívajícího některou variantu paralelního programování.