Załącznik

Data:

01.10.2009r.

Symbol:

Z-5.4-1-1

Wydanie: I

Strona:

1/1

Status:

obowiązujący

KARTA PRZEDMIOTU

KARTA PRZEDMIOTU

Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Rok akademicki: 2009/2010

Nazwa przedmiotu:

OBLICZENIA RÓWNOLEGŁE

Kod/nr

OR/NSMW

Kierunek: INFORMATYKA

Specjalność: PRZEDMIOT OBOWIĄZKOWY DLA WSZYSTKICH STUDENTÓW

Tryb studiów: NIESTACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA, WIECZOROWE

Rodzaj przedmiotu:

TECHNICZNY

Liczba pkt ECTS: 3

Instytut/ Katedra:

INFORMATYKI

Semestr:

I (IX)

Prowadzący przedmiot:

dr inż. Jacek Widuch

Prowadzący zajęcia:

Liczba godzin

Wykład:

dr in

ż

. Jacek Widuch

Ć

wiczenia:

Laboratorium:

Projekt:

Seminarium:

Wykład:

30

Ć

wiczenia:

Laboratorium:

Projekt:

Seminarium:

Powiązanie ze standardami i cel kształcenia

Celem przedmiotu jest wprowadzenie słuchacza w podstawowe zagadnienia obliczeń
równoległych. W ramach przedmiotu omawiane są podstawowe pojęcia dotyczące
obliczeń równoległych, modele obliczeń równoległych, projektowanie algorytmów
równoległych dla omawianych modeli oraz ich analiza. Słuchacz zapoznawany jest z
wybranymi językami, systemami i bibliotekami obliczeń równoległych oraz sposobami
tworzenia i synchronizacji procesów współbieżnych. Wymienione zagadnienia ilustrowane
są na przykładzie klasycznych problemów obliczeń równoległych takich, jak: problem
producenta i konsumenta, problem ucztujących filozofów, problem czytelników i pisarzy.
Dokonywana jest ich analiza, rozwiązanie i implementacja w wybranym języku
programowania. Student nabywa umiejętności projektowania, oceny i analizy algorytmów
w modelu obliczeń równoległych z pamięcią wspólną i rozproszoną, a także użycia
bibliotek programistycznych stosowanych do tego celu.

Załącznik

Data:

01.10.2009r.

Symbol:

Z-5.4-1-1

Wydanie: I

Strona:

2/1

Status:

obowiązujący

KARTA PRZEDMIOTU

Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne

Przedmiotami wprowadzającymi do niniejszego przedmiotu są:

1. Analiza Matematyczna i Algebra Liniowa

2. Programowanie Komputerów

3. Algorytmy i Struktury Danych

4. Architektura Komputerów

Zakłada się, że słuchacz wykazuje znajomość materiału prezentowanego w ramach
wymienionych przedmiotów.

Treść wykładów:

1. Definicje podstawowych pojęć: algorytm równoległy, proces sekwencyjny, proces

współbieżny, złożoność pesymistyczna algorytmu równoległego. Wady i zalety
komputerów równoległych.

2. Prawo Amdahla, skalowalne przyspieszenie.

3. Miary jakości algorytmów równoległych: przyspieszenie, koszt algorytmu,

efektywność wykorzystania procesorów.

4. Klasyfikacja modeli obliczeń równoległych według Flynna: modele SISD, SIMD,

MIMD, MISD.

5. Modele SIMD i MIMD z pamięcią wspólną i siecią połączeń.

6. Sieci połączeń: liniowa, krata, drzewo binarne, piramida, sieć przetasowana,

hipersześcian.

7. Projektowanie algorytmów dla modeli SIMD.

8. Projektowanie algorytmów dla modeli MIMD.

9. Semafory, monitory i zmienne warunkowe.

10. Problem producenta i konsumenta: rozwiązanie z zastosowaniem semaforów i

monitora.

11. Problem ucztujących filozofów: rozwiązanie z zastosowaniem semaforów i

monitora.

12. Problem czytelników i pisarzy: rozwiązanie z zastosowaniem semaforów i

monitora.

13. Komunikacja i synchronizacja procesów w systemie Unix: uruchamianie procesów

współbieżnych, semafory, kolejki komunikatów, pamięć wspólna, RPC.

14. Wybrane elementy biblioteki Pthreads: wątki, muteksy, semafory, zmienne

warunkowe.

Treść/Tematy: Ćw./L./P./Sem.

Przedmiot składa się wyłącznie z wykładu.

Załącznik

Data:

01.10.2009r.

Symbol:

Z-5.4-1-1

Wydanie: I

Strona:

3/1

Status:

obowiązujący

KARTA PRZEDMIOTU

Metody dydaktyczne

Wykład tradycyjny: kreda + tablica, uzupełnione wydrukami pseudokodów omawianych
algorytmów oraz tekstami źródłowymi przykładowych programów w języku C/C++.
Wymienione materiały dostępne na stronie przedmiotu znajdującej się na Platformie
Zdalnej Edukacji pod adresem:

http://platforma.polsl.pl/rau2/

.

Forma egzaminu/zaliczenia przedmiotu

Zaliczenie przedmiotu udzielane jest na podstawie jednego kolokwium
zaliczeniowego w formie pisemnej. Przewidziane s

ą

dwa kolokwia

poprawkowe dla studentów, którzy nie uzyskali zaliczenia na
podstawie kolokwium zaliczeniowego. Kolokwium składa si

ę

z dwóch

cz

ęś

ci: teoretycznej i zadaniowej.

Minimalne wymagania do egzaminu /zaliczenia

Warunkiem zdobycia zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie oceny co najmniej 3.0 z
kolokwium zaliczeniowego. W przypadku uzyskania oceny mniejszej należy uzyskać
ocenę co najmniej 3.0 z jednego z kolokwiów poprawkowych.

Literatura

1. Praca zbiorowa pod red. Z. Czecha: Programowanie współbieżne. Wybrane

zagadnienia, Skrypty uczelniane nr 2191, Wydawnictwo Politechniki
Ś

ląskiej,Gliwice 1999.

2. Praca zbiorowa pod red. Z. Czecha: Systemy operacyjne i języki obliczeń

równoległych, Skrypty uczelniane nr 2121, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej,
Gliwice 1998.

3. Z. Weiss, T. Gruźlewski: Programowanie współbieżne i rozproszone w

przykładach i zadaniach, WNT, Warszawa 1993.

4. M. Ben-Ari: Podstawy programowania współbieżnego i rozproszonego, WNT,

Warszawa 1996.

5. W. Iszkowski, M. Maniecki: Programowanie współbieżne, WNT, Warszawa 1982.

6. M.J. Rochkind: Programowanie w systemie Unix dla zaawansowanych, WNT,

Warszawa 1997.

Zatwierdzono:

…………………………….

…………………………………………………

(data i podpis prowadzącego)

(data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry)