|
Добрый день. |
Опубликован: 18.01.2010 | Уровень: специалист | Доступ: свободно | ВУЗ: Московский государственный технологический университет «Станкин»
Рассматриваются параллельные алгоритмы и методы решения задач различных классов на многопроцессорных вычислительных системах. Рассматриваются факторы, влияющие на время выполнения параллельных программ и на эффективность использования вычислительной мощности многопроцессорных систем.
Рассматриваются параллельные алгоритмы решения задач различных классов. Курс содержит следующие учебные разделы: cредства описания параллельных алгоритмов; методы построения параллельных алгоритмов; параллельные алгоритмы сортировки данных;
параллельные алгоритмы генерации псевдослучайных чисел; динамическая балансировка загрузки процессоров на примере параллельных алгоритмов интегрирования функций; параллельные алгоритмы решения систем линейных уравнений специального вида.
Цель: Цель курса состоит в изучении основных методов создания параллельных алгоритмов и программ для многопроцессорных систем.
Необходимые знания: При изложении учебного материала курса у обучаемых предполагается наличие начальных знаний в области программирования и общее представление о видах многопроцессорных систем. Для выполнения практических заданий необходимы начальные навыки составления и запуска простых параллельных программ.
План занятий
| Занятие | Заголовок << | Дата изучения |
|---|---|---|
| - | ||
Лекция 1 | Введение
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.
Оглавление | - |
Лекция 2 | Основные понятия
Рассматриваются следующие понятия: многопроцессорные системы с общей и с распределенной памятью; канал передачи данных и его свойства; синхронная и асинхронная передача данных; семафоры и операции над ними. Обсуждаются понятия ускорения и эффективности параллельных алгоритмов, свойство внутреннего параллелизма алгоритма. Приводится пример алгоритма, обладающего низкой эффективностью, но высоким быстродействием (нахождение суммы конечного ряда).
Оглавление | - |
Тест 115 минут | - | |
Лекция 3 | Методы построения параллельных алгоритмов. Часть 1
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).
Оглавление | - |
Тест 218 минут | - | |
Лекция 4 | Методы построения параллельных алгоритмов. Часть 2
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.
Оглавление | - |
Тест 315 минут | - | |
Лекция 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. 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.
Оглавление | - |
Тест 415 минут | - | |
Лекция 6 | - | |
Тест 518 минут | - | |
Лекция 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 СЛАУ. Итерационные методы.
Оглавление | - |
Тест 615 минут | - | |
Лекция 8 | Последовательности псевдослучайных чисел для многопроцессорных вычислительных систем
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.
Оглавление | - |
Тест 712 минут | - | |
Лекция 9 | Параллельные алгоритмы численного интегрирования
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.
Оглавление | - |
5 часов | - |
Тамара Механцева
|
Добрый день! Подскажите, пожалуйста, требуется ли какое-то специальное ПО для просмотра видео-лекций? С сайта скачивается архив с различными файлами: есть ли нечто вроде ReadMe-инструкции, какие из них необходимо запускать и в какой последовательности? |
Александр Ермаков
| Россия, Кемерово, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачёва, 2013 |
