Detail předmětu
Aplikace paralelních počítačů
PDD Ak. rok 2008/2009 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
Přednášející
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
- Programování se sdílenými proměnnými a se zasíláním zpráv: OpenMP a MPI
- Fosterova metodika paralelizace, ukazatele výkonnosti a její predikce.
- Paralelní lineární algebra 1.
- Paralelní lineární algebra 2.
- 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.
Metody vyučování
Metody vyučování závisí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Kontrolovaná výuka
Obhajoba projektu, programového díla využívajícího některou variantu paralelního programování.