СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
КАТЕДРА "КВАНТОВА ЕЛЕКТРОНИКА"

Учебна програма на курса
"Увод в паралелното програмиране"

Хорариум: 30 + 0 + 45 = 75 часа

Кредити (ECTS): 6,0

Лектор: проф. дфн. А. Пройкова

Анотация:

Съвременната наука изисква паралелни изчисления, поради това, че серийните компютри не могат в реално време да се справят с все по-сложните задачи, които представляват интерес. Нелинейните ефекти ограничават предсказателната способност на теоретичните модели, разглеждащи опростени случаи, а експерименталните изследвания са скъпи и непрактични, така че числените изследвания на сложни и динамични системи придобиват все по-голямо значение. В курса се обсъждат основните тенденции при прилагане на паралелизма в различни приложения, както и някои алгоритми. Използува се основно един от най-разпространените стандарти за паралелно програмиране е MPI (Message-Passing Interface), който има максимална ефективност върху различни изсчислителни системи.

Предварителни изисквания:

Необходимо е студентите да са преминали курсовете по математика, предвидени в учебния план, общият курс по програмиране и числени методи, всички части на общия курс по физика.

Програма на курса:

1. Паралелизъм и изчисления. Тенденции в приложенията (2 уч.часа)
2. Модел на паралелна машина – фон Нойман; мултикомпютър (2 уч.часа)
3. Модели на паралелни изчисления. Предаване на съобщения (2 уч.часа)
4. Интерфейсът МPI. Сравнение с OpenMP (споделена памет) (2 уч.часа)
5. Паралелни алгоритми – примери: едномерна задача, двучастично взаимодействие (2 уч.часа)
6. Mолекулна динамика на N-тела,модел на Изинг (2 уч.часа)
7. Видове комуникации (2 уч.часа)
8. Блокиращи/неблокиращи операции (2 уч.часа)
9. Производни типове данни (2 уч.часа)
10. Комуникатори и топологии - I (2 уч.часа)
11. Комуникатори и топологии - II (2 уч.часа)
12. Синхронизация (2 уч.часа)
13. Профилиране и настройка на програми (2 уч.часа)
14. Приложения в точните науки (2 уч.часа)
15. Приложения в медицината и биологията (2 уч.часа)

Практически упражнения:

1. hellompi.f90: примерна програма (Fortran 90 версия)
2. hellompi.job: примерен файл-задача за опашката от задачи
3. pi.c: серийна програма за пресмятане на pi (C версия)
4. pingpong.f90: пинг-понг програма (Fortran 90 версия)
5. edge.tar.bz2: серийна програма за обработка на изображения (C версия)
6. Паралелни алгоритми – молекулна динамика
7. Паралелни алгоритми – приложения в медицината

Формата на контрол е изпит

Основна литература:

1. MPI Course - записки към интензивен курс на EPCC
2. http://cluster.phys.uni-sofia.bg/hpc/MPI

Съставил програмата: проф. дфзн Ана Пройкова

2013

Вашите коментари изпращайте тук

2015-09-18