Drukuj sylabus

Programowanie równoległe i rozproszone

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:	1000-I2PRR	Kod Erasmus / ISCED:	(brak danych) / (0613) Tworzenie i analiza oprogramowania i aplikacji
Nazwa przedmiotu:	Programowanie równoległe i rozproszone
Jednostka:	Wydział Matematyki i Informatyki
Grupy:	Inf., I st., stacjonarne, 3 rok, przedmioty do wyboru Informatyka, studia I stopnia, 3 rok Informatyka, studia inżynierskie 1 stopnia, 3 rok
Punkty ECTS i inne:	6.00 zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia:	polski
Wymagania wstępne:	znajomość języków C/C++ i Java oraz podstawowych algorytmów
Rodzaj przedmiotu:	przedmiot obowiązkowy
Całkowity nakład pracy studenta:	30 godz.  -  wykład 30 godz.  -  ćwiczenia laboratoryjne 30 godz.  -  konsultacje z prowadzącymi zajęcia 40 godz.  -  praca własna: przygotowanie zadań 20 godz.  -  praca własna: bieżące przygotowanie do zajęć, studiowanie literatury 20 godz.  -  praca własna: przygotowanie do egzaminu 2 godz.  -  egzamin Razem: 172 godz. 6 pkt. ETCS
Efekty uczenia się - wiedza:	W1: ma pogłębioną wiedzę na temat tworzenia algorytmów w zakresie algorytmów równoległych i oceniania ich jakości - K_W03, K_W02
Efekty uczenia się - umiejętności:	U1: opisuje problemy związane z wykonywaniem programów współbieżnych - K_U01 U2: rozumie mechanizmy synchronizacji procesów - K_U01 U3: implementuje algorytmy równoległe dla środowiska z pamięcią wspólną i rozproszoną (z wykorzystaniem MPI, OpenMP) - K_U01, K_U07, K_U12 U4: uruchamia aplikacje w różnych środowiskach - K_U01
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:	K1: jest gotów do twórczego myślenia w celu stworzenia nowych rozwiązań - K_K02 K2: potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze K_K03 K3: pokonuje trudności stojące na drodze do realizacji założonego celu i systematycznej pracy nad projektami - K_K04.
Metody dydaktyczne eksponujące:	- pokaz
Skrócony opis:	Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami projektowania i implementacji algorytmów równoległych w środowisku z pamięcią rozproszoną i współdzieloną. Omawiane są przykłady algorytmów równoległych, ich złożoność czasowa i implementacja przy użyciu MPI i OpenMP, CUDA. Przedmiot ten może być zalecony przez komisję kwalifikacyjną jako przedmiot wyrównawczy uczestnikom studiów 2. stopnia, którzy nie osiągnęli efektów kształcenia tego przedmiotu w trakcie studiów 1. stopnia.
Pełny opis:	Podstawowe pojęcia. Modele komputerów równoległych: klasyfikacja komputerów wg Flynna, komputery z pamięcią współdzieloną i rozproszoną, wydajność komputerów. Podstawowe modele programowania równoległego : programowanie w modelu z pamięcią rozproszoną, programowanie w modelu z pamięcią współdzieloną. PRAM - model do definiowania algorytmów równoległych. Etapy projektowania programów równoległych. Przykłady algorytmów równoległych. Implementacja algorytmów z wykorzystaniem OpenMP. Implementacja algorytmów z wykorzystaniem Message Passing Interface (MPI). Wybrane miary złożoności algorytmów równoległych. Klasyczne problemy współbieżności i poprawność programów współbieżnych. Podstawy modelu programowania CUDA, elementy języka CUDA C
Literatura:	Literatura podstawowa: M. Ben-Ari, Podstawy programowania współbieżnego i rozproszonego, WNT, Wydanie II, 2009 Z. Czech, Wprowadzenie do obliczeń równoległych, WN PWN, Wydanie II, 2013 Thomas, H. Cormen, Wprowadzenie do algorytmów, WN PWN Wyd. -2003 – rozdział: Algorytmy równoległe Wyd. 2009- – rozdział: Algorytmy wielowątkowe Literatura uzupełniająca: I. Foster, Designing and Building Parallel Programs, Addison-Wesley Publ.Comp., 1995 (wersja online: http://www.mcs.anl.gov/~itf/dbpp/text/book.html) A. Grama, A. Gupta, G. Karypis, V. Kumar, Introduction to Parallel Computing, Pearson Education Limited 2003 M.J. Quinn, Parallel Programming in C with MPI and OpenMP, Mc Graw Hill, 2004 J.H. Reif (ed.), Synthesis of Parallel Algorithms, Morgan Kaufmann Pub., 1993 CUDA w przykładach. Wprowadzenie do ogólnego programowania procesorów GPU, Jason Sanders, Edward Kandrot, Helion, 2012 Strona domowa MPI http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpi Strona domowa OpenMP http://www.openmp.org/ Strona domowa OpenMPI https://www.open-mpi.org/ Strona domowa PCJ https://pcj.icm.edu.pl/ Strona domowa NVIDIA: http://docs.nvidia.com
Metody i kryteria oceniania:	Zaliczenie laboratorium na ocenę. Podejście do egzaminu po zaliczeniu laboratorium. Pozytywna ocena z egzaminu pisemnego z wykładu.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2017/18" (zakończony)

Okres:	2017-10-01 - 2018-02-25	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Nowicki
Prowadzący grup:	Rafał Bocian, Dariusz Borkowski, Marek Nowicki
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Przedmiot - Egzamin Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2018/19" (zakończony)

Okres:	2018-10-01 - 2019-02-24	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Nowicki
Prowadzący grup:	Dariusz Borkowski, Marek Nowicki
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Przedmiot - Egzamin Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/20" (zakończony)

Okres:	2019-10-01 - 2020-02-28	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Nowicki
Prowadzący grup:	Dariusz Borkowski, Marek Nowicki
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Przedmiot - Egzamin Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/21" (zakończony)

Okres:	2020-10-01 - 2021-02-21	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 150 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Nowicki
Prowadzący grup:	Dariusz Borkowski, Marek Nowicki
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Przedmiot - Egzamin Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin
Uwagi:	W związku z obecną sytuacją związaną z rozprzestrzenianiem się wirusa SARS-CoV-2 wykład oraz laboratoria prowadzone zdalnie z wykorzystaniem wydziałowej platformy Moodle.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres:	2021-10-01 - 2022-02-20	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Nowicki
Prowadzący grup:	Dariusz Borkowski, Marek Nowicki
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Przedmiot - Egzamin Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres:	2022-10-01 - 2023-02-19	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	(brak danych)
Prowadzący grup:	Dariusz Borkowski, Marek Nowicki
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Przedmiot - Egzamin Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin