Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy równoległe i rozproszone
Tok studiów:
2015/2016
Kod:
BIT-2-102-SG-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Modelowania i systemy informatyczne w geofizyce
Kierunek:
Informatyka Stosowana
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Danek Tomasz (danek9@geol.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Danek Tomasz (danek9@geol.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe oraz wybrane zaawansowane idee i pojęcia związane z systemami równoległymi i rozproszonymi, w tym rozproszonymi systemami operacyjnymi IT2A_W10, IT2A_W05, IT2A_W02, IT2A_W06 Egzamin
M_W002 Student zna podstawowe oraz wybrane zaawansowane narzędzia tworzenia systemów równoległych i rozproszonych IT2A_W10, IT2A_W05 Egzamin
M_W003 Student zna zasady i metody przeprowadzania podstawowej analizy poprawności i wydajności systemów równoległych i rozproszonych IT2A_W02, IT2A_W06 Egzamin
M_W004 Student rozumie podstawowe problemy projektowe w systemach równoległych i rozproszonych oraz zna wybrane sposoby ich rozwiązywania IT2A_W05, IT2A_W02, IT2A_W14, IT2A_W06 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Student potrafi modyfikować, uruchamiać i śledzić wykonanie programów wykorzystujących podstawowe, aktualne narzędzia do tworzenia systemów równoległych i rozproszonych IT2A_U06 Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student umie tworzyć proste systemy równoległe i rozproszone w wybranych technikach oraz środowiskach tworzenia oprogramowania IT2A_U09, IT2A_U05, IT2A_U06 Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się oraz ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz w zespole IT2A_K02, IT2A_K06, IT2A_K01 Wykonanie projektu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe oraz wybrane zaawansowane idee i pojęcia związane z systemami równoległymi i rozproszonymi, w tym rozproszonymi systemami operacyjnymi + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna podstawowe oraz wybrane zaawansowane narzędzia tworzenia systemów równoległych i rozproszonych + - - - - - + - - - -
M_W003 Student zna zasady i metody przeprowadzania podstawowej analizy poprawności i wydajności systemów równoległych i rozproszonych + - - - - - + - - - -
M_W004 Student rozumie podstawowe problemy projektowe w systemach równoległych i rozproszonych oraz zna wybrane sposoby ich rozwiązywania + - - - - - + - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi modyfikować, uruchamiać i śledzić wykonanie programów wykorzystujących podstawowe, aktualne narzędzia do tworzenia systemów równoległych i rozproszonych + - - - - - + - - - -
M_U002 Student umie tworzyć proste systemy równoległe i rozproszone w wybranych technikach oraz środowiskach tworzenia oprogramowania + - - - - - + - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się oraz ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz w zespole - - - - - - + - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Systemy równoległe i rozproszone – wprowadzenie
2. Zrównoleglenie programów na poziomie zadań w środowisku OpenMP
3. Systemy równoległe z pamięcią rozproszoną – tryby komunikacji w środowisku MPI
4. Przesyłanie złożonych struktur danych w komunikatach MPI
5. Dynamiczne zarządzanie procesami oraz równoległe operacje wejścia-wyjścia
6. Algorytmy równoległe i miary efektywności zrównoleglenia
7. Podstawowe mechanizmy komunikacji w systemach rozproszonych
8. Klastry z perspektywy administratora i użytkownika
9. Systemy kolejkowe
10. OpenCL

Zajęcia praktyczne:

1. Tworzenie programów z równoległością na poziomie zadań w środowisku OpenMP
2. Tworzenie programów MPI z przesyłaniem danych i dynamicznym zarządzaniem procesami
3. Tworzenie programów równoległych wykorzystujących karty graficzne i specyfikację OpenCL (4h)
4. Obliczenia w środowiskach heterogenicznych

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 116 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 35 godz
Wykonanie projektu 25 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 50% oceny z egzaminu + 50% oceny z ćwiczeń, po uzyskaniu co najmniej 3.0 z każdej z nich

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Programowanie w językach C

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Andrzej Karbowski, Ewa Niewiadomska-Szynkiewicz [red.], „Obliczenia Równoległe i Rozproszone”, Politechnika Warszawska 2001
G. Coulouris et al., “Distributed Systems. Concepts and Design” (4th ed.), Addison Wesley, 2005 (wydanie polskie “Systemy rozproszone. Podstawy i projektowanie”, WNT 1998)
S. Tanenbaum, “Distributed Systems. Principles and Paradigms” (2nd ed.), Prentice Hall 2002
M. Herlihy, N. Shavit „The Art of Multiprocessor Programming” Elsevier, 2008 (wydanie polskie „Sztuka programowania wieloprocesorowego”, PWN 2010)
Michael J. Quinn, “Parallel Programming in C with MPI and OpenMP”, McGraw–Hill 2004
William Gropp, Ewing Lusk, Anthony Skjellum, “Using MPI: Portable Parallel Programming with the Message–Passing Interface”, MIT Press 1999
Ian Foster, “Designing and Building Parallel Programs”, Addison–Wesley 1995,
http://www–unix.mcs.anl.gov/dbpp/ ]
Marc Snir, Steve Otto, Steven Huss–Lederman, David Walker, Jack Dongarra, MPI:” The Complete Reference”, MIT Press 1998
Ananth Grama, Anshul Gupta, George Karypis, Vipin Kumar, “Introduction to Parallel Computing”, Addison–Wesley / Pearson Education 2003

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Creation and application of heterogeneous grid environment for seismic modeling — Opis utworzenia i zastosowania heterogenicznego środowiska gridowego do modelowań sejsmicznych, Jacek Strzelczyk, Tomasz Danek, Geoinformatica Polonica,2009

Informacje dodatkowe:

Wymagane od student samodzielne opracowanie algorytmów i ich zaimplementowanie oraz przetestowanie według dostarczonej listy algorytmów (39 prostych algorytmów)

Zaliczenie w pierwszym terminie na podstawie zaliczonych programów + dodatkowe 2 terminy zaliczenia (przed drugim i trzecim terminem egzaminu),

udział „praktycznych” punktów ECTS: 2,5
udział „teoretycznych” punktów ECTS: 1,5