Învățământ < < <

Algoritmi de Calcul Paralel

Anul V, semestrul I

Prezentarea cursului

Structura cursului

Observații

Programa analitică

Suport pentru curs

Laborator

Subiecte date la examen

Prezentarea cursului
   Cursul de Algoritmi de Calcul Paralel este unul din cursurile opționale ale anului V al Facultății de Automatică și Calculatoare, secția Automatică și Informatică Industrială. Principalul obiectiv al cursului este ca, la finalul său, studenții să fie capabili să elaboreze un algoritm paralel și să-l implementeze utilizând unul din standardele cele mai utilizate (MPI - Message Passing Interface). Astfel, ei vor putea programa, fara dificultăți majore, aproape orice calculator paralel existent la ora actuală.
   Pentru înțelegerea noțiunilor prezentate, cursantul trebuie să posede cunoștințele de programare normale pentru un student în ultimul an al Facultății de Automatică și Calculatoare. De asemenea, sunt necesare unele noțiuni simple de Calcul Numeric.
   Examinarea constă dintr-o apreciere a activității pe parcursul semestrului (activitatea la laborator și calitatea rezolvării temei de casă), precum și dintr-un examen scris. Tema de casă constă in realizarea unui program paralel, scris în C, cu biblioteca MPI; fiecare student primește o temă de casă distinctă. Examenul scris constă în rezolvarea unui număr de probleme (vezi exemple de subiecte de examen) cu acces la orice sursă de informație proprie (cărți, notițe etc.) adusă de student în sala de examen.
Structura cursului
  • Facultatea: Automatică și Calculatoare
  • Secția: Automatică și Informatică Industrială
  • Anul V, semestrul I
  • Puncte de credit: 4?
  • Număr de ore :
curs: 42 ore (3 ore pe săptămână)
laborator: 28 ore (2 ore pe săptămână)
total: 70 ore
  • Titulari:
conf.dr.ing. Bogdan Dumitrescu
prof.dr.ing. Boris Jora
  • Condiționări: cursurile de Programare (anii I, II)
  • Modalitatea de apreciere și notare:
activitatea la laborator: 10 puncte
tema de casă: 30 puncte
examen final: 60 puncte
total: 100 puncte
Observații
1. In timpul desfașurării examenelor scrise studenții au acces la orice sursă documentară personală scrisă - carți, notițe, fițuici etc.
2. Orice schimb de informații între studenți în timpul examenelor scrise, indiferent de momentul constatării (în timpul desfășurării examenului sau în timpul corecturii) se sancționează cu pierderea examenului. Se sancționează atât sursa cât și destinatarul schimbului de informații.
Programa analitică
1. Arhitecturi paralele: SIMD, MIMD cu memorie comună sau distribuită, performanțe. 3 ore
2. Modele de programare: SPMD, comunicație prin mesaje, adresa unui procesor, variabile. 6 ore
3. Algoritmi de comunicație: comunicație punct-la-punct, comunicații globale (difuzare etc), modele de comunicație, biblioteci de rutine de comunicație. 6 ore
4. Paralelizarea algoritmilor și evaluarea performanțelor: taskuri, graf de precedență, planificare, eficiență, repartizarea datelor. 6 ore
5. Algoritmi paraleli simpli (exerciții de paralelizare): suma, suma globală, suma prefixelor, recurențe, produs matrice-vector. 9 ore
6. Algoritmi numerici paraleli: produs matriceal, rezolvarea sistemelor triunghiulare, rezolvarea sistemelor liniare, biblioteca ScaLAPACK. 12 ore
Suport pentru curs
 
   Cartea "Algoritmi de calcul paralel", de B.Dumitrescu, poate fi gasită în secțiunea de download a acestui site.
Laborator
 
   Sediu: Sala ED 205
 
   Dotare: Rețea de 12 calculatoare PC (>1GHz, HDD 20G,....) cu Windows 2000
 
   Număr de ore: 28 (14 ședințe a 2 ore)
 
   Lista lucrărilor de laborator:
 
1. Prezentarea bibliotecii MPI
2. Scrierea unor programe simple cu MPI
3. Difuzare pe inel și hipercub
4. Sumă pe inel și hipercub
5. Difuzare generală pe inel și hipercub
6. Sumă globală, suma prefixelor
7. Inmulțire matrice-vector pe inel
8. Inmulțire matrice-vector pe tor
9. Produs matriceal - algoritmi pe inel
10. Rezolvarea sistemelor triunghiulare
 
   Penultimele trei sedințe de laborator sunt dedicate realizării temei de casă, în masura în care studenții nu dispun acasă de mijloacele necesare. In aceste sedințe (dacă sunt deja gata) sau în ultima, studenții vor prezenta individual programul realizat și vor răspunde la eventuale întrebări privind funcționarea acestuia.
 
   Fiecare program elaborat de studenți va purta obligatoriu un antet-comentariu care va cuprinde:
 
  • identitatea studentului
  • data elaborării programului
  • informații minimale despre problemă rezolvată:
    • ce problemă se rezolvă
    • cum se rezolvă (metoda folosită)
    • datele de intrare
    • datele de ieșire
Subiecte date la examen
 
   Exemple de subiecte date la examen se găsesc în secțiunea de download a acestui site.