Файл қосу

Параллельді компьютерлер




|ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ                       |
|Семей қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ                 |
|3 деңгейдегі СМК құжаты      |ПОӘК            |                            |
|                             |                |                            |
|                             |                |ПОӘК                        |
|                             |                |042-39.1.56/01.2014         |
|ПОӘК                         |                |                            |
|Студентке арналған пән       |09.09.2014      |                            |
|«Пареллельді есептеулер»     |№1 басылым      |                            |
|бойынша бағдарламасы         |                |                            |














                       ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

                          «Параллельді  есептеулер»
                5B060200 - «Информатика» мамандығына арналған


                      СТУДЕНТТЕР ҮШІН ПӘН БАҒДАРЛАМАСЫ









































                                    Семей
                                    2014



                                  АЛҒЫ СӨЗ

1. ҚҰРАСТЫРЫЛДЫ
Құрастырған:  Информатика   және   ақпараттық   технологиялар   кафедрасының
оқытушылары Рысжанова А.С., Аргынгазина Ж.Н.

2. ТАЛҚЫЛАНДЫ
2.1.  Информатика  және  ақпараттық  технологиялар  кафедрасының  отырысында
талқыланды
      Хаттама №1,   «10» қыркүйек 2014 ж.

      Кафедра меңгерушісі _________________  Берикханова Г.Е.

2.2.  Физика-математика  факультетінің   әдістемелік   Кеңесінің   бюросында
талқыланды


      Хаттама  №1  «11» қыркүйек 2014 ж.

      Әдістемелік кеңестің төрағасы __________ Батырова Қ.А.

3. БЕКІТІЛДІ
Университеттің оқыту-әдістемелік кеңесінің  отырысында  мақұлданып,  баспаға
ұсынылды
      Хаттама  №1  «16» қыркүйек 2014  ж.


Оқыту әдістемелік кеңесінің төрағасы _____________ Г.К.Искакова














                                   МАЗМҰНЫ
  1. Жалпы мағлұматтар
  2. Пәннің мазмұны және сабақ түрлері бойынша сағаттарды бөлу
  3. Пәнді меңгеру бойынша әдістемелік нұсқаулар
  4. Пәннің форматы
  5. Пәннің саясаты
  6. Баға қою саясаты
  7. Әдебиеттер




































































1. ЖАЛПЫ ЕРЕЖЕЛЕР
1.1 Оқытушылар және пән туралы жалпы мәліметтер:
Оқытушылардың аты-жөні – Рысжанова А.С., аға оқытушы, Аргынгазина Ж.Н.,
оқытушы
Кафедра – Информатика және ақпараттық технологиялар
Байланыс жүйелері – тел.36-01-50, №3 оқу корпусы, 102б-кабинет
Пәннің өтілу орны – 121а аудитория
Пән атауы – Параллельді есептеулер
Кредит саны - 2
      1.2 Пәннің қысқаша мазмұны:

      Компьютерлік құралдарды қолдана отырып параллельді  программалау  және
мәліметтерді параллельді өндеу негізінде білім алу және жұмысқа дағдылану.

      1.3 Пәнді оқытудың мақсаты:

      «Параллельді  есептеулер»   пәнін   жүргізудің   негізгі   мақсаты   –
студенттерге  ғылыми  есептерді  шешуде   параллельді   алгоритмдерді   және
параллельді программалауды пайдалана отырып, өзіндік жеке қосымшаларын  құра
білуді үйрету.

      1.4 Пәнді оқытудың міндеттері:

      Пәнді оқып үйрену  нәтижесінде  студенттің  меңгеруге  тиісті  негізгі
түсініктері, білімдері, біліктіліктері және дағдылары:
түсінігі болуға:
      - параллельді компьютерлер және супер-ЭЕМ туралы;
      - параллельді компьютерлердің түрлері туралы;
      - объект, примитив, растрлы және векторлы графика туралы;
білуге және қолдануға:
      - ЭЕМ архитектурасындағы параллельділіктің пайда  болу  тарихын  білуі
тиіс;
      - ЭЕМ өніміділігін ұлғайту тәсілін білуі тиіс;
      -  паралллельді  алгоритмдерді  және  есептер  шығаруда   параллельдеу
принципін қолдана білуі тиіс;
      - параллельді  компьютерлердің  өнімділігін  төмендететін  факторларды
білуі.
дағдылануға:
      - параллельді алгоритмдерді құру;
      - кейбір есептерді шешуге арналған параллельді алгоритмдер  қосымшасын
құра білу;
      студент міндетті.



      1.5 Оқытудың нәтижелері:

      Білуі керек: Параллель есептеулермен байланысты есептерді құру,  LINUX
-те параллель ағындарды қолдана отырып программаны құру және орнықтыру.
      1.6  Пән пререквизиттары:

      1.6.1 «Алгоритмдер және алгоритмдік тілдер»
      1.6.2 «Жүйелік бағдарламалау»
      1.6.3 «Дербес компьютердің архитектурасы»
      1.6.4 «Компьютерлік    желілер»
      1.6.5 «Сандық әдістер» пәндерінің білімдерін меңгерген болуы керек.



      1.7  Пән постреквизиттары:

      1.7.1 Кәсіби іс-тәжірибеден өту барысында қолдану.





  2. ПӘН МАЗМҰНЫ ЖӘНЕ САБАҚ ТҮРЛЕРІ БОЙЫНША САҒАТТАРДЫҢ РЕТТЕЛУІ
|№  |Тақырып атауы                   |Сағаттар                 |Әдебиет     |
|   |                                |Дәріс|Зертх |БОӨЖ   |БӨЖ  |            |
|1  |2                               |3    |4     |5      |6    |7           |
|   |Кіріспе. Параллель              |1    |      |       |     |            |
|   |компьютерлерге                  |     |      |       |     |            |
|   |сұраныс. Параллель              |     |      |       |     |            |
|   |компьютерлердің даму кезеңі.    |     |      |       |     |            |
|   |Параллельділік. Программалаудың |2    |      |       |     |            |
|   |екі моделі: тізбектелген және   |     |      |       |     |            |
|   |параллель. Мәліметтердің        |     |      |       |     |            |
|   |параллельділігі және есптердің  |     |      |       |     |            |
|   |параллельділігі. Программалаудың|     |      |       |     |            |
|   |параллель модельдері.           |     |      |       |     |            |
|   |Параллельді компьютерлер.       |2    |      |       |     |            |
|   |Тезорындалуын арттыруға арналған|     |      |       |     |            |
|   |техникалық қамсыздандыру.       |     |      |       |     |            |
|   |Параллель компьютерлер түрлері. |     |      |       |     |            |
|   |Флинн таксономиясы. Жаңа        |     |      |       |     |            |
|   |таксономияны құру тәсілдері.    |     |      |       |     |            |
|   |Параллель программалауды тиімді |1    |      |       |     |            |
|   |бағалау. Орындалу уақыты,       |     |      |       |     |            |
|   |детализациялану деңгейі, үдеу   |     |      |       |     |            |
|   |коэффициенті, құны, тиімділігі. |     |      |       |     |            |
|   |Амдал заңы, Густафсон заңы.     |     |      |       |     |            |
|   |Процесстер мен                  |1    |      |       |     |            |
|   |синхронизациялану. Аппаратты    |     |      |       |     |            |
|   |деңгейдегі синхронизациялану.   |     |4     |       |     |            |
|   |Программалау тілінің            |     |      |       |     |            |
|   |синхронизациясы. Хабарламаларды |     |      |       |     |            |
|   |беру синхронизациясы.           |     |      |       |     |            |
|   |Параллельді алгоритмдер.        |1    |      |       |     |            |
|   |Параллель алгоритмдерді құру:   |     |4     |       |     |            |
|   |декомпозиция, коммуникацияны    |     |      |       |     |            |
|   |жобалау, ірілендіру.            |     |      |       |     |            |
|   |Параллельді алгоритмдер.        |1    |      |       |     |            |
|   |Есептеулерді жоспарлау. Сұрыптау|     |      |       |     |            |
|   |алгоритмдері.                   |     |      |       |     |            |
|   |Параллельді алгоритмдер. Сандық |1    |      |       |     |            |
|   |әдістерді параллельдеу: сызықты |     |      |       |     |            |
|   |алгебралық теңдеулер жүйесін    |     |      |       |     |            |
|   |шешу. Тура және итерациялау     |     |      |       |     |            |
|   |әдістері.                       |     |      |       |     |            |
|   |Параллель программалау. Ағындар |1    |7     |       |     |            |
|   |және мәліметтерді өңдеу.        |     |      |       |     |            |
|   |Параллель программалау тілдері: |1    |      |       |     |            |
|   |HPF және C++ тілінің            |     |      |       |     |            |
|   |кеңеймелері, Fortran 90.        |     |      |       |     |            |
|   |Параллель программалау: PVM,    |1    |      |       |     |            |
|   |MPI, Open MP қолданып,          |     |      |       |     |            |
|   |үлестірілген мәліметтерге енуді |     |      |       |     |            |
|   |құру.                           |     |      |       |     |            |
|   |Ғылыми есептерді шешудің        |1    |      |       |     |            |
|   |параллель алгоритмдерінің       |     |      |       |     |            |
|   |қосымшалары.                    |     |      |       |     |            |
|   |Кескіндерді өңдеу. Төменгі,     |1    |      |       |     |            |
|   |ортаңғы және жоғарғы деңгейлерде|     |      |       |     |            |
|   |кескіндерді өңдеу түрлері.      |     |      |       |     |            |
|   |Fourier түрлендіруі және Fourier|     |      |       |     |            |
|   |алгоритмдері.                   |     |      |       |     |            |








      3 ОҚЫП ҮЙРЕНУ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ

      Аталған пәнді жетістікпен оқып үйрену үшін барлық сабақтарға қатынасу,
дәрісті үнемі жүргізу, оқытушының барлық тапсырмаларын орындау,  практикалық
сабақтарға,  студентің  өздік  жұмыстары  өз  уақытында   дайындалу   қажет.
Практикалық жұмыс сабақтары барысында екпінді қатысқаны жөн.
      Барлық сабақтарға қатынасу қатаң түрде тексеріледі.  Сабақты  босатқан
жағдайда оқылған материалға жауап бересіз. Себепсіз  босатылған  сабақ  үшін
ұпай есептелмейді.
      Практикалық жұмыстарға, студент  өздік  жұмысына  дайындалу  барысында
сәйкес дәріс материалдарын білу қажет.
      Семестр бойы екі межелік бақылау жүргізіледі.
      Қорытынды   емтихан   барлық   теориялық    сұрақтармен    практикалық
тапсырмаларды қамтиды.



      4 ПӘННІҢ ФОРМАТЫ САЯСАТЫ

      Келесі талаптар қойылады:
      1. Студент дәріс, практикалық  сабақтарына  міндетті  түрде  қатынасуы
         қажет;
      2. Сабақтарға кешікпей келу қажет;
      3. Сабақ уақытында ұялы телефонды ағытып қою керек;
      4. Практикалық сабақтарда техника қауіпсіздігін сақтау қажет;
      5. Орнатылған программалар мен бөгде құжаттарды жоюға қатаң түрде тиым
         салынады;
      6. Сабақ уақытында  сабақ  өткізуге  кедергі  жасайтын  болса,  бірден
         «қанағаттанарлықсыз» бағасы қойылады;
      7. Өздік  жұмыстарды  уақытында  тапсыру  қажет,  кешіктірілген  жұмыс
         қабылданбайды.









      5 ПӘННІҢ САЯСАТЫ

      Осы курсты меңгеру барысында  студент дәріс,  практикалық  сабақтарына
міндетті түрде  қатынасуы  қажет.  Сабақтарға  кешікпей  келу  қажет.  Сабақ
уақытында ұялы телефонды ағытып қою керек.  Практикалық  сабақтарда  техника
қауіпсіздігін сақтау қажет. Орнатылған  программалар  мен  бөгде  құжаттарды
жоюға қатаң түрде тиым салынады.  Сабақ  уақытында  сабақ  өткізуге  кедергі
жасайтын  болса,  бірден   «қанағаттанарлықсыз»   бағасы   қойылады.   Өздік
жұмыстарды уақытында тапсыру қажет, кешіктірілген жұмыс қабылданбайды.
      Межелік  аттестация  студенттің  сабаққа  қатынасуына,   тапсырмаларды
уақытында орындауына, бақылау жұмыстарының бағасына қатысты қойылады.  Соңғы
қорытынды баға соңғы аттестацияның 60( және емтихан бағасының 40( құрайды.


6  БАҒАЛАРДЫ ҚОЮ САЯСАТЫ

                                                                     2 кесте

|апта |Бақылау түрі                               |Барлықба|Ескерту |
|     |                                           |лдар    |        |
|1    |2                                          |3       |4       |
|     |Барлық 1 және 7 аптадағы аудиториялық      |30      |        |
|     |сабақтарға қатысу                          |        |        |
|2    |Тапсырманы орындау                         |0       |ПЖ      |
|3    |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|4    |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|4    |Ауызша сұрау                               |50      |СӨЖ     |
|5    |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|6    |Ауызша сұрау                               |50      |СОӨЖ    |
|6    |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|7    |Аралық бақылау 1                           |70      |АБ      |
|1 және 7 апта бойынша барлық балдар жиынтығы     |300     |        |
|     |Барлық 8 және 15 аптадағы аудиториялық     |30      |        |
|     |сабақтарға қатысу                          |        |        |
|8    |Тапсырманы орындау                         |0       |ПЖ      |
|9    |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|10   |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|10   |Ауызша сұрау                               |50      |СӨЖ     |
|11   |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|12   |Тапсырманы орындау                         |25      |ПЖ      |
|13   |Ауызша сұрау                               |50      |СӨЖ     |
|14   |Тапсырманы орындау                         |0       |ПЖ      |
|15   |Аралық бақылау 2                           |70      |АБ      |
| 8 және 15 аптадағы қорытынды балл жиынтығы      |300     |        |
|Емтихан балы                                     |400     |        |
|Академиялық аралықтағы балдар қорытындысы        |1000    |        |



7. Әдебиеттер
1. Негізгі әдебиеттер
   1. Воеводин Вл. Параллельные вычисления. Санкт-Петербург, 2002 -600с.
   2.  Грегори   Р.   Эндрюс.   Основы   многопоточного,   параллельного   и
      распределенного программирования. Пер. с. англ. –М.: Издательский  дом
      «Вильямс», 2003. – 512с.
   3. Акжалова А.Ж. Параллельные вычисления  (учебное  пособие).  –  Алматы,
      2004 - 114с.
   4.  Немнюгин  С.А.,  Стесик  О.Л.   Параллельное   программирование   для
      высокопроизводительных многопроцессорных систем – СПб., 2002. – 400с.
   2. Қосымша әдебиеттер
   1. Harry Gordan and Gita  Alaghband,  (2003).  Fundamentals  of  parallel
      processing published by Pearson Education Inc., ISBN: 0-13-901158-7.
   2. Ananth Gama, Anshul Fupta and  George  Karypis,  Vipin  Kumar  (2003).
      Introduction to parallel computing (second edition), Addison-Wesley.
   3. М.Д.Князева. Алгоритмика: от алгоритма к программе.  КУДИЦ-ОБРАЗ-  М.:
      2006
   4. Информатика в понятиях и терминах. — М.: Просвещение, 1991.
   5.  Информатика.  Энциклопедический  словарь  для   начинающих.   —   М.:
      Педагогика – Пресс, 1994.
   6. Бауэр Ф.Л., Гооз Г. Информатика. Вводный курс: В2–х  ч.  Ч.2:  Пер.  с
      нем. — М.: Мир, 1990.
   7. Решетников В.Н., Сотников А.Н. Информатика — что это? —  М.:  Радио  и
      связь, 1989.
Пәндер