Компьютерные науки

Введение в параллельные алгоритмы

Программа о параллельных алгоритмах и методах решения ресурсоемких задач на многопроцессорных вычислительных системах. Подробно разбираются факторы, определяющие время выполнения программ и эффективность использования вычислительных мощностей.
Студентов 1925 Выпускников 325 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:
Суперкомпьютерные технологии, Программирование
Объем
36 час.
Длительность
30 дней
Нагрузка в неделю
9 час.
Формат обучения
Дистанционно (самостоятельно)
Описание Учебная программа погружает в проблематику разработки параллельных алгоритмов для современных многопроцессорных вычислительных систем. Подробно разбираются средства описания вычислений, подходы к построению алгоритмов, сортировка данных и решение систем линейных уравнений. Программа охватывает методы построения параллельных алгоритмов, подходы к сортировке данных и диффузной балансировке нагрузки. Темы чередуются с практическими аспектами решения систем линейных уравнений и генерации псевдослучайных чисел на многопроцессорных архитектурах. Программа будет полезна разработчикам, системным программистам и исследователям, которым важно оптимизировать скорость обработки данных и эффективно распределять нагрузку между процессорами.
Цели
  • Сформировать системное понимание принципов параллельной обработки данных.
  • Раскрыть методы разработки алгоритмов для многопроцессорных вычислительных систем.
  • Познакомить с подходами к балансировке нагрузки и оценке эффективности программ.
Чему я научусь?
  • Проектировать параллельные алгоритмы для решения сложных вычислительных задач.
  • Выполнять сортировку данных с учетом архитектуры многопроцессорных систем.
  • Применять методы балансировки нагрузки при решении систем линейных уравнений.

Авторы

Якобовский Михаил Владимирович
Якобовский Михаил Владимирович
Профессор кафедры математического моделирования МФТИ и кафедры прикладной математики МГТУ «СТАНКИН», заведующий сектором Института математического моделирования РАН, доктор физико-математических наук.\n
Чему я научусь?
  • Проектировать параллельные алгоритмы для решения сложных вычислительных задач.
  • Выполнять сортировку данных с учетом архитектуры многопроцессорных систем.
  • Применять методы балансировки нагрузки при решении систем линейных уравнений.

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 Введение "Во введении дается общее представление об учебном курсе. Рассматриваются задачи, решаемые на многопроцессорных системах. Обсуждаются требования... "Во введении дается общее представление об учебном курсе. Рассматриваются задачи, решаемые на многопроцессорных системах. Обсуждаются требования к алгоритмам для суперкомпьютеров. Рассматривается содержание учебного курса и обсуждаются навыки, необходимые для его успешного освоения. Обсуждение конечного автомата ""жизнь"". В завершении лекции указывается учебно-методическая литература, которая может быть полезна при изучении курса." ещё
2 Основные понятия "Рассматриваются следующие понятия: многопроцессорные системы с общей и с распределенной памятью
Основные понятия тест для курса Введение в параллельные алгоритмы 25 мин
3 Методы построения параллельных алгоритмов. Часть 1 Рассматриваются простые методы построения параллельных алгоритмов, в том числе методы: геометрического параллелизма, конвейерного параллелизма, коллективного решения.... Рассматриваются простые методы построения параллельных алгоритмов, в том числе методы: геометрического параллелизма, конвейерного параллелизма, коллективного решения. Рассматриваются их свойства. Обсуждаются проблемы статической и динамической балансировки загрузки процессоров. Рассматривается алгоритм диффузной балансировки загрузки. Приводится пример задачи, для сокращения времени решения которой необходимо создание нового алгоритма (сложение длинных чисел). ещё
Методы построения параллельных алгоритмов. Часть 1 тест для курса Введение в параллельные алгоритмы 30 мин
4 Методы построения параллельных алгоритмов. Часть 2 "Построение эталонного последовательного алгоритма сортировки. Описание ""плохого"" последовательного, но быстрого параллельного метода сортировки. Оценка времени выполнения... "Построение эталонного последовательного алгоритма сортировки. Описание ""плохого"" последовательного, но быстрого параллельного метода сортировки. Оценка времени выполнения алгоритма в наилучшем, среднем и наихудшем случае. Зависимость времени сортировки от вида исходной последовательности." ещё
Методы построения параллельных алгоритмов. Часть 2 тест для курса Введение в параллельные алгоритмы 25 мин
5 Сортировка данных с точки зрения МВС. Часть 1 Рассмотрение минимальных сетей сортировки, сети четно-нечетное слияния. Построение на основе сетей сортировки параллельного алгоритма сортировки данных.... Рассмотрение минимальных сетей сортировки, сети четно-нечетное слияния. Построение на основе сетей сортировки параллельного алгоритма сортировки данных. Определение его характеристик при реализации на системах с общей и с распределенной памятью. Оценка времени выполнения сортировки. Оценка необходимого объема оперативной памяти. Обсуждение возможности сокращения объема передаваемых данных и требуемой оперативной памяти. ещё
Сортировка данных с точки зрения МВС. Часть 1 тест для курса Введение в параллельные алгоритмы 25 мин
6 Сортировка данных с точки зрения МВС. Часть 2
Сортировка данных с точки зрения МВС. Часть 2 тест для курса Введение в параллельные алгоритмы 30 мин
7 Решение систем линейных уравнений и диффузная балансировка нагрузки процессоров Задачи, приводящие к появлению систем линейных уравнений (СЛАУ) с трехдиагональной матрицей коэффициентов. Параллельные алгоритмы решения трехдиагональных... Задачи, приводящие к появлению систем линейных уравнений (СЛАУ) с трехдиагональной матрицей коэффициентов. Параллельные алгоритмы решения трехдиагональных СЛАУ. Итерационные методы. ещё
Решение систем линейных уравнений и диффузная балансировка нагрузки процессоров тест для курса Введение в параллельные алгоритмы 25 мин
8 Последовательности псевдослучайных чисел для многопроцессорных вычислительных систем Задачи, решаемые с использованием последовательностей псевдослучайных чисел (ПСЧ). Параллельные алгоритмы решения таких задач. Требования к генераторам... Задачи, решаемые с использованием последовательностей псевдослучайных чисел (ПСЧ). Параллельные алгоритмы решения таких задач. Требования к генераторам ПСЧ для многопроцессорных систем. Параллельные алгоритмы генерации ПСЧ. Тестирование полученных последовательностей. ещё
Последовательности псевдослучайных чисел для многопроцессорных вычислительных систем тест для курса Введение в параллельные алгоритмы 20 мин
9 Параллельные алгоритмы численного интегрирования Параллельные алгоритмы интегрирования функции одной переменной, построенные на основе методов геометрического параллелизма и коллективного решения. Адаптивный... Параллельные алгоритмы интегрирования функции одной переменной, построенные на основе методов геометрического параллелизма и коллективного решения. Адаптивный последовательный алгоритм интегрирования. Параллельный алгоритм интегрирования с динамической балансировкой загрузки для многопроцессорных систем с общей памятью. ещё
Экзамен для курса Введение в параллельные 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.
^