Автор: Владимир Воеводин
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Вам нравится? Нравится 19 студентам
Уровень:
Специалист
Длительность:
13:24:00
Студентов:
1206
Выпускников:
310
Качество курса:
4.67 | 4.33
В курсе представлены лекции, прочитанные автором в различных учебных заведениях, институтах и на научных конференциях. Все они посвящены вопросам эффективного решения задач на вычислительных системах параллельной архитектуры.
Особое внимание уделяется изучению информационной структуры алгоритмов и ее влиянию на разработку эффективно реализуемых программ. Обсуждаются особенности математического образования по отношению к требованиям параллельных вычислений.
Специальности: Программист, Математик
Теги: алгоритмы, архитектуры, внешняя переменная, вычисления, гиперплоскость, дуга графа, компиляторы, направляющий вектор, образование, параллельные вычисления, пиковая производительность, программирование, производительность, пространство итераций, процессоры, развертка, реальная производительность, свободными членами, эквивалентное преобразование, элементы
Предварительные курсы
План занятий
Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Лекция 1
38 минут
Большие задачи и большие компьютеры
Компьютеры как эффективный инструмент численных
исследований, дискретизация объектов, примеры больших задач -
моделирование климатической системы и обтекания летательных аппаратов,
взаимосвязь компьютеров и задач, необходимость создания больших
вычислительных систем, этапы численного эксперимента
Оглавление
-
Лекция 2
26 минут
Большие задачи и программирование
Интересы специалистов и программирование, предельно
сложные задачи, совершенствование техники и программирование,
преемственность программных наработок, переносимость программного
обеспечения, отсутствие гарантий качества компиляции, простые примеры,
необходимость изучения структуры алгоритмов
Оглавление
-
Лекция 3
48 минут
Компьютеры и параллельные формы алгоритмов
Абстрактная модель последовательного компьютера,
влияние последовательных вычислений, развитие параллелизма в
компьютерах, концепция неограниченного параллелизма, граф алгоритма,
необходимость новых сведений о структуре алгоритмов, параллельная
форма алгоритма, абстрактная модель параллельной системы
Оглавление
-
Лекция 4
49 минут
Характеристики вычислительных процессов
Простое и конвейерное функциональное устройство,
загруженность, производительность, ускорение, система устройств,
влияние связей между устройствами, законы Амдала и следствия
Оглавление
-
Лекция 5
41 минута
Математически эквивалентные преобразования
Математически эквивалентные преобразования,
алгебраические законы на практике не выполняются, эквивалентные
преобразования и устойчивость, эквивалентные преобразования и число
операций, эквивалентные преобразования и параллелизм вычислений,
принцип сдваивания, снова граф алгоритма, граф алгоритма и ошибки
округления, оценка параллелизма алгоритма снизу
Оглавление
-
Лекция 6
50 минут
Компьютеры и ошибки округления
Позиционные системы счисления, ошибки округления,
наилучшее округление, преимущества сокращенных систем счисления,
фиксированная и плавающая запятая, машинный нуль, точность
представления чисел, обоснование вероятностных свойств ошибок
округления, особенность операций сложения и вычитания, двоичная
система счисления не является лучшей, ошибки округления иногда
помогают
Оглавление
-
Лекция 7
1 час 12 минут
Развертки и граф-машина
Строгие и обобщенные развертки,
развертки и параллелизм в алгоритмах, компьютерная интерпретация,
граф-машина, теорема о гомоморфной свертке графа, параллельная
структура, макро- и микропараллелизм, расщепляющие развертки,
полумодуль обобщенных разверток, направленные графы, линейные
развертки, расщепление алгоритма на фрагменты, рекуррентные
соотношения, регулярные графы
Оглавление
-
Лекция 8
1 час 1 минута
Новый математический аппарат
Выбор формы описания алгоритмов, линейный класс
программ, пространство итераций, размещение вершин графа, покрывающие
функции, теорема об информационном покрытии, инвариантность линейных
многогранников, кусочно-линейные развертки, теорема о кусочно-линейных
развертках, косвенная адресация и хаос в дугах, унифицированное
описание алгоритмов, локальные алгоритмы и графы, задача укладки
графов
Оглавление
-
Лекция 9
49 минут
Типовые информационные структуры
Перемножение матриц, решение треугольных систем,
неожиданный эффект, система с блочно-двухдиагоналъной матрицей, макро-
и микрореализации, явная схема для уравнения теплопроводности, макро-
и микропараллелизм, локальный алгоритм, очень "простой"
пример, гипотеза о типовых структурах
Оглавление
-
Лекция 10
27 минут
Параллельные вычисления и математическое образование
Что заставляет менять образование, параллельные
вычисления на стыке дисциплин, последовательные вычисления маскируют
проблемы развития, необходимость учить решать задачи эффективно,
причина многих трудностей - незнание структуры алгоритмов, возможные
пути изменения ситуации
Оглавление
-
