Компьютерные науки

Распределенные системы и алгоритмы

Программа посвящена распределенным алгоритмам, решающим специфические задачи в сетевых компьютерных системах. Изучение базируется на разборе практических задач по синхронизации, балансировке нагрузки и обеспечению надежности вычислений.
Студентов 1853 Выпускников 430 Для специалистов
690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
Темы:
Алгоритмы и сложность, Программирование
Объем
36 час.
Длительность
30 дней
Нагрузка в неделю
9 час.
Формат обучения
Дистанционно (самостоятельно)
Описание Эта учебная программа исследует фундаментальные проблемы организации распределенных сред. В учебной программе рассматриваются вопросы моделирования, безопасного хранения информации и интеллектуальных агентных систем. Подача организована от концепций распределенных вычислений к прикладному имитационному моделированию на языке Triad, охватывая волновые алгоритмы и поиск в пиринговых сетях. Учебная программа ориентирована на системных программистов и архитекторов высоконагруженных приложений, разрабатывающих надежные алгоритмы для сетей с произвольной топологией.
Цели
  • Сформировать понимание архитектуры и принципов работы распределенных систем.
  • Раскрыть механизмы решения задач синхронизации и балансировки в сетях.
  • Познакомить с методами распределенного имитационного моделирования.
Чему я научусь?
  • Применять распределенные алгоритмы для решения задач в сетевых системах.
  • Разрабатывать централизованные алгоритмы балансировки нагрузки для вычислений.
  • Использовать волновые алгоритмы распространения информации и поиска в P2P-сетях.

Авторы

Замятина Елена Борисовна
Замятина Елена Борисовна
Кандидат физико-математических наук, доцент.
Миков Александр Иванович
Миков Александр Иванович
Доктор физико-математических наук, профессор.
Чему я научусь?
  • Применять распределенные алгоритмы для решения задач в сетевых системах.
  • Разрабатывать централизованные алгоритмы балансировки нагрузки для вычислений.
  • Использовать волновые алгоритмы распространения информации и поиска в P2P-сетях.

Учебный план

№ Занятия
Экзамен экстерном Внимание! Экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите подтвердить свои знания по данному курсу без его изучения или поверить свои знания по нему. Экзамен экстерном можно сдать только один раз. 90 мин
1 Распределенные системы Введение. Предпосылки возникновения распределенных систем. Обзор проблем. Распределенные организационные системы: корпорации, системы государственного административного управления и... Введение. Предпосылки возникновения распределенных систем. Обзор проблем. Распределенные организационные системы: корпорации, системы государственного административного управления и контроля, банковские системы. Локальные и глобальные цели. Распределенные цели и задачи. Раздельное решение локальных задач, формирование решения глобальной задачи из решений локальных задач ещё
2 Распределенные задачи и алгоритмы Связь задач и алгоритмов. Примеры формализации распределенных задач и алгоритмов. Простой криптографический протокол. Применение распределенных систем... Связь задач и алгоритмов. Примеры формализации распределенных задач и алгоритмов. Простой криптографический протокол. Применение распределенных систем для ускорения решения сосредоточенных задач ещё
Распределенные задачи и алгоритмы тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 60 мин
3 Надежность и безопасность распределенных систем Понятие надежности и безопасности. Сравнение сосредоточенной и распределенной системы с точки зрения надежности и безопасности. Категории... Понятие надежности и безопасности. Сравнение сосредоточенной и распределенной системы с точки зрения надежности и безопасности. Категории безопасности ещё
Надежность и безопасность распределенных систем тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 60 мин
4 Пример. Распределенная информационная система организации. Концепции Основные подходы к проектированию распределенной организационной информационной системы регионального масштаба. Структура информационного пространства и структуры ИС.... Основные подходы к проектированию распределенной организационной информационной системы регионального масштаба. Структура информационного пространства и структуры ИС. Характеристики ИС ещё
5 Пример. Распределенная информационная система организации. Архитектура Цели и основные задачи, решаемые с помощью распределенной информационной системы. Основные подсистемы и методы реализации. Схемы... Цели и основные задачи, решаемые с помощью распределенной информационной системы. Основные подсистемы и методы реализации. Схемы взаимодействия ещё
Пример. Распределенная информационная система организации. Архитектура тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 85 мин
6 Моделирование распределенных систем. Язык Triad Средства описания распределенных систем. Событийно-ориентированный подход. Описание многоуровневой распределенной архитектуры. Описание поведения. Описание структуры сообщений
7 Распределенное имитационное моделирование Причины перехода к распределенному моделированию. Типы и свойства распределенных систем имитационного моделирования (прозрачность, масштабируемость, интероперабельность и... Причины перехода к распределенному моделированию. Типы и свойства распределенных систем имитационного моделирования (прозрачность, масштабируемость, интероперабельность и т.д.). Отличие распределенного алгоритма от централизованного (отсутствие знаний о глобальном состоянии, о глобальном времени, недетерминизм). Объединение разнородных систем моделирования. Время в системах моделирования ещё
8 Синхронизация времени в распределенном имитационном моделировании Управление временем в распределенных системах моделирования. Консервативный и оптимистический алгоритмы управления временем. Алгоритмы синхронизации
Синхронизация времени в распределенном имитационном моделировании тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 70 мин
9 Балансировка нагрузки в распределенных системах "Параллелизм задач. Технология распараллеливания: декомпозиция задачи на подзадачи. Причины появления несбалансированной нагрузки. Статическая и динамическая балансировка.... "Параллелизм задач. Технология распараллеливания: декомпозиция задачи на подзадачи. Причины появления несбалансированной нагрузки. Статическая и динамическая балансировка. Постановка задачи динамической балансировки. Методология практического решения задачи балансировки. Алгоритмы балансировки: случайный алгоритм ещё
10 Распределенные интеллектуальные системы на основе агентов Понятие программного агента в распределенной системе. Свойства автономных агентов. Мультиагентные системы. Операции с агентами. Интеллектуальные агенты.... Понятие программного агента в распределенной системе. Свойства автономных агентов. Мультиагентные системы. Операции с агентами. Интеллектуальные агенты. Пример использования мобильного агента для обслуживания мобильного пользователя. Пример решения задачи управления на основе мультиагентной системы ещё
Распределенные интеллектуальные системы на основе агентов тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 100 мин
11 Распределенное хранение информации Распределенные базы данных, их отличие от централизованных баз. Фрагментация – горизонтальная и вертикальная. Репликация. Синхронные и... Распределенные базы данных, их отличие от централизованных баз. Фрагментация – горизонтальная и вертикальная. Репликация. Синхронные и асинхронные репликации. Протокол двухфазной фиксации транзакций. Схемы владения данными в распределенной БД ещё
12 Волновые алгоритмы распространения информации "Связь между вычислительными узлами распределенной системы. Определение волновых алгоритмов, используемых для решения задач: а) широковещательной рассылки
Волновые алгоритмы распространения информации тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 90 мин
13 Разработка централизованного алгоритма балансировки распределенного приложения Описание централизованного алгоритма балансировки: оценка загрузки, инициализация балансировки загрузки, принятие решений в процессе балансировки, перемещение объектов.... Описание централизованного алгоритма балансировки: оценка загрузки, инициализация балансировки загрузки, принятие решений в процессе балансировки, перемещение объектов. Использование .NET Remoting. Создание объекта с возможностью удаленного доступа, клиента и сервера ещё
14 Разработка и реализация централизованного алгоритма балансировки для ВС с произвольной топологией. Реализация волнового алгоритма Эхо "Волновой алгоритм ""Эхо"" и его реализация для рассылки сообщений в сети. Метод прохода по графу ""поиск... "Волновой алгоритм ""Эхо"" и его реализация для рассылки сообщений в сети. Метод прохода по графу ""поиск в ширину""" ещё
15 Разработка и реализация централизованного алгоритма балансировки для ВС с произвольной топологией. Реализация волнового алгоритма Эхо "Волновой алгоритм ""Эхо"" и его реализация для рассылки сообщений в сети. Метод прохода по графу ""поиск... "Волновой алгоритм ""Эхо"" и его реализация для рассылки сообщений в сети. Метод прохода по графу ""поиск в ширину""" ещё
16 Алгоритмы обхода сайтов "Алгоритмы обхода
17 Алгоритмы выбора сайтов Определение алгоритма выбора. Алгоритм смещения и демонстрация его работы на примере. Выбор с помощью алгоритма для... Определение алгоритма выбора. Алгоритм смещения и демонстрация его работы на примере. Выбор с помощью алгоритма для деревьев. Алгоритмы в компьютерных сетях с кольцевой топологией (алгоритм Ле Ланна, Чанга-Робертса) ещё
18 Поиск в пиринговых системах "Понятие сети peer-to-peer. Преимущества и недостатки пиринговых сетей. Механизмы поиска информации в известных сетях Пример: метод... "Понятие сети peer-to-peer. Преимущества и недостатки пиринговых сетей. Механизмы поиска информации в известных сетях Пример: метод поиска изображений с помощью распределенного алгоритма статического ""замораживания"" нечетких (fuzzy) запросов" ещё
Поиск в пиринговых системах тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 55 мин
19 Тенденции в области распределенных систем "Нерешенные и перспективные проблемы теории и практики распределенных систем. Направления исследований. Обработка информации в суперсетях (Грид).... "Нерешенные и перспективные проблемы теории и практики распределенных систем. Направления исследований. Обработка информации в суперсетях (Грид). Архитектура Грид. Мобильный компьютинг. Тотальный (pervasive) компьютинг. Глобальное ""умное"" пространство" ещё
Тенденции в области распределенных систем тест для курса Распределенные системы и алгоритмы 60 мин
Тренировочный экзамен Внимание! Тренировочный экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите проверить свои знания курса перед сдачей экзамена. Тренировочный экзамен можно сдавать сколько угодно один раз. 90 мин
Экзамен 60 мин

Какой документ я получу?

Сертификат

Выдаётся автоматически после успешного завершения программы.

Удостоверение о повышении квалификации

Выдается при наличии среднего специального или высшего образования (необходимые документы).

Стоимость программы

690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
^