УМКД

Пәннің оқу - әдістемелік кешеннің құрамындағы оқытушыға арналған пән бойынша Паралельді есептеу бағдарламасы

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
Оқытушыға арналған пән
<<Пареллельді есептеулер>> бойынша бағдарламасы

09.09.2014
№1 басылым

ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
<<Паралельді есептеу>>
5В060200 - <<Информатика>> мамандығына арналған

ОҚЫТУШЫҒА АРНАЛҒАН ПӘН БАҒДАРЛАМАСЫ

Семей
2013

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

* Қолданылу саласы
* Нормативті сілтемелер
* Жалпы ережелер
* Оқу пәнінің (модулдің) мазмұны
* Студенттердің өздік жұмыстарының тақырыптарының тізімі
* Оқу-әдістемелік әдебиеттердің жабдықталу картасы
* Әдебиеттер

1 ҚОЛДАНЫЛУ САЛАСЫ
Пәннің оқу-әдістемелік кешеннің құрамындағы оқытушыға арналған пән бойынша <<Паралельді есептеу>> бағдарламасы.
5В060200 - <<Информатика>> мамандығының студенттеріне арналған.

2 НОРМАТИВТІ СІЛТЕМЕЛЕР
Аталған оқытушыға арналған бағдарлама <<Паралельді есептеу>> пән бойынша оқу процесін ұйымдастыру тәртібін келесі құжаттарда келтірілген талаптар мен ұсыныстарға сәйкес жүргізу үшін құрастырылған және реттейді:
* СТУ 042-ГУ - 4-2014 Университет стандарты <<Пәннің оқыту әдістемелік комплексін дайындауға жалпы талаптар>>;
* ДП-042-1.01 - 2014 Құжатталған рәсімдеме <<Пәндердің оқу-әдістемелік кешендерінің құрылымы мен мазмұны>>
3 ЖАЛПЫ ЕРЕЖЕЛЕР
3.1 Пәннің қысқаша мазмұны
<<Паралельді есептеу>> пәні 5В060200-<<Информатика>> мамандығында оқитын студенттер үшін информатика ғылымының жан- жақтылығымен танысуға мүмкіндік береді. Үлкен тапсырмалар үшін паралельді бағдарламалау аймағында фундаментальді білімдерді оқытуды меңгеру, ғылыми және тәжірибелік қызметте бұл білімдерді өңдеу, есептерді қойылым этаптарымен қоса, математикалық моделдер және әдістерді таңдау, алгаритмдерді өңдеу және олардың ЭВМ - да жүзеге асуы болып табылады.

3.2 Пәнді оқу мақсаты
* математика және информатиканың бір бөлімі ретінде тапсырмалар мен әдістердің арнайы <<паралельді есептеу>> курсының, сондай - ақ оның қосымшасын математикамен және информатиканың нақты бір аймағында жалпы мазмұнын студентке ұсыну;

3.3 Пәнді оқытудың негізгі міндеттері:
* негізгі принциптер мазмұны және үлкен тапсырмалар шешу кезінде паралельдік көзқарас;
* паралельді технологиялар бағдарламасын үйрету;
* бағдарламалардың эквивалентті түрленуімен байланысты сұрақтарды баяндау;
* осы аймақта ары қарай өзіндік жұмыс жасау үшін негіз ұсынылады.

3.4 Білім алу нәтижесі:
Пәнді оқу нәтижесінде білімалушы міндеті:
Паралельді және бөлінген ақпараттарды өңдеу және туындыны жоғарлату мәселесі және есептеу техникасының қолдану нәтижелігі. Паралельдік есептеудің іргелі қасиеті сияқты болып келеді. Паралельдік өңдеу нақты уақыттық жүйелерде.
Студент тәртіпті оқып білгеннен кейін келесі білімдерге, ептілікке және жағдыралға ие болуы қажет:
- паралельді ақпараттарды өңдеу құралдарын және негізгі әдістерін білу: паралельді алгоритмдерді өңдеу, оларды ұсыну құралдары, паралельді бағдарламалауды есептеу құралдары және олардың жүзеге асуы;
- WINDOWS операциялық жүйесі ортасында және оның MPICH2 дағы шешімі үшін паралельді есептеулермен байланысқан тапсырмаларды қоя білу керек;
- бағдарламалық есептеу жасақтама жүйесінің паралельді өңдеу құралдарымен және тілдік бағдарламалар класының жоғары деңгейінің құрамы жайлы ойлай білу.

3.5 Пән пререквизиттары:
o Бағдарламалау
o Дискретті математика
o ЭЕМ архитектурасы
o Операциялық жүйелер
o Есептеу әдістері

3.6 Пән постреквизиттары:
3.6.1 Кәсіптік практикада және болашақ кәсібінде.

3.7 Жұмыс оқу жоспарынан ақпарат
1кесте.
Курс
Семестр
Кредит
Дәріс
Практикалық
БОӨЖ
БӨЖ
Барлығы
Бақылау түрі
(семестр)
4
7
2
15
15
15
45
90
Емтихан

4. ОҚУ ПӘНІНІҢ МОДУЛІ МАЗМҰНЫ
2-кесте

Тақырып атаулары және мазмұны
Сағат саны
1
2
Дәріс тақырыптары
Кіріспе. Параллель компьютерлерге
сұраныс. Параллель компьютерлердің даму кезеңі.

1
Параллельділік. Программалаудың екі моделі: тізбектелген және параллель. Мәліметтердің параллельділігі және есптердің параллельділігі. Программалаудың параллель модельдері.

2
Параллельді компьютерлер. Тезорындалуын арттыруға арналған техникалық қамсыздандыру. Параллель компьютерлер түрлері. Флинн таксономиясы. Жаңа таксономияны құру тәсілдері.

2
Параллель программалауды тиімді бағалау. Орындалу уақыты, детализациялану деңгейі, үдеу коэффициенті, құны, тиімділігі. Амдал заңы, Густафсон заңы.

1
Процесстер мен синхронизациялану. Аппаратты деңгейдегі синхронизациялану. Программалау тілінің синхронизациясы. Хабарламаларды беру синхронизациясы.

1
Параллельді алгоритмдер. Параллель алгоритмдерді құру: декомпозиция, коммуникацияны жобалау, ірілендіру.
1

Параллельді алгоритмдер. Есептеулерді жоспарлау. Сұрыптау алгоритмдері.

1
Параллельді алгоритмдер. Сандық әдістерді параллельдеу: сызықты алгебралық теңдеулер жүйесін шешу. Тура және итерациялау әдістері.

1
Параллель программалау. Ағындар және мәліметтерді өңдеу.
1
Параллель программалау тілдері: HPF және C++ тілінің кеңеймелері, Fortran 90.
1
Параллель программалау: PVM, MPI, Open MP қолданып, үлестірілген мәліметтерге енуді құру.

1
Ғылыми есептерді шешудің параллель алгоритмдерінің қосымшалары.

1
Кескіндерді өңдеу. Төменгі, ортаңғы және жоғарғы деңгейлерде кескіндерді өңдеу түрлері. Fourier түрлендіруі және Fourier алгоритмдері.

1
Практикалық сабақтар
Процесстер мен синхронизациялану. Аппаратты деңгейдегі синхронизациялану. Программалау тілінің синхронизациясы. Хабарламаларды беру синхронизациясы.
4
Параллельді алгоритмдер. Параллель алгоритмдерді құру: декомпозиция, коммуникацияны жобалау, ірілендіру.
4
Параллель программалау. Ағындар және мәліметтерді өңдеу.
7

5. БІЛІМАЛУШЫЛАРДЫҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ТАҚЫРЫПТАРЫНЫҢ ТІЗІМІ
5.1 Сұрыптаудың параллель әдістері
5.2 Графтардағы параллель әдістер
5.3 Матрицаны векторге көбейтудің параллель әдістері
5.4 Параллель әдістерді өңдеу есептері

6. ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК ӘДЕБИЕТТЕРМЕН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТІЛУ КАРТАСЫ
3 кесте.
Әдебиеттер және оқу-әдістемелік құжаттар
Экземпляр саны
Студенттердің саны
Жабдықталу
%
1
2
3
4
В.В.Воеводин, Вл.В.Воеводин . Параллельные вычисления. --- СПб. 2002. 608 с

8
10
80
Барский А.Б. Параллельные процессы в вычислительных системах. Планирование и организация. -М.: Радио и связь, 1990.
3
10
30
Корнеев В.В. Параллельные вычислительные системы. М., 1999.
3
10
30
Семик В.П., Агаронян А.Л., Каменкова М.С. Технология программирования параллельных вычислительных систем на базе транспьютерных сетей / В кн.: Итоги науки и техники. Техническая кибернетика, т.30. -М.: ВИНИТИ, 1990. 350 с.

20
10
100

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

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz