ПАРАЛЕЛЬНІ ОБЧИСЛЮВАННЯ ТА GRID ТЕХНОЛОГІЇ

Мета дисципліни: надання студентам необхідних знань з концепції паралельних і розподілених обчислень, паралельних алгоритмів, організації та управління процесами (потоками), засобів паралельного та розподіленого програмування

Практичне значення та використання отриманих знань: Знання методів і засобів програмного забезпечення для паралельних і розподілених комп’ютерних систем. Вміння  будувати паралельні алгоритми і виконувати його аналіз. Вміння самостійно створювати програми з застосуванням процесів (потоків);
 
 Основні результати навчання
 
РН1. Вміти розробляти нові та модифікувати існуючі математичні методи і інформаційні технології та застосовувати в реальних умовах.
РН2. Вміти встановлювати зв'язок між фізичними процесами та описувати його математично.
РН3. Вміти застосовувати засоби GRID - систем і технологій хмарних обчислень для проведення наукових досліджень.
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Лекція 1. Вступ. Поняття паралельних і розподілених обчислень 
Лабораторна робота 1. Освоєння середовища розробки графічних додатків NetВeans IDE 
 Консультація. 
 
2 тиждень
Лекція 2. Структури паралельних та розподілених комп’ютерних систем.
Класифікація паралельних систем
Консультація. 
 
3 тиждень
Лекція 3. Моделі паралельних та розподілених обчислень. Основні типи
паралельних програм
Лабораторна робота 2. Створення додатка для паралельних обчислень
Консультація. 
 
4 тиждень
Лекція 4. Представлення паралельних алгоритмів. Алгоритми з необмеженим
паралелізмом. Алгоритми з внутрішнім паралелізмом
Контрольне опитування 1.
Консультація. 
 
5 тиждень
Лекція 5. Обчислювальні процеси та їх синхронізація
Лабораторна робота 3. Керування процесом паралельних обчислень.
Консультація. 
 
6 тиждень
Лекція 6. Процеси. Стан процесу. Взаємодія процесів.
Консультація. 
 
7 тиждень
Лекція 7. Класичні проблеми синхронізації процесів. Атомарні змінні, семафори,
мютекси, події, критичні секції, монітори
Лабораторна робота 4. Паралельні обчислення в багатопроцесорних системах. Технологія Fork-Join
Контрольне опитування 2.
Консультація. 
 
8 тиждень
Лекція 8. Поняття асинхронності. Асинхронна та синхронна передача повідомлень.
Модульна контрольна робота 1. 
Консультація. 
 
9 тиждень
Лекція 9. Мови паралельного програмування
Лабораторна робота 5. Розподілені обчислення на базі технології Клієнт-Сервер. Частина 1.
Консультація. 
 
10 тиждень
Л10. Бібліотеки паралельного програмування. Використання бібліотеки
Pthreads.
Консультація. 
 
11 тиждень
Лекція 11. Бібліотека паралельного програмування OpenMP.
Лабораторна робота 6. Розподілені обчислення на базі технології Клієнт-Сервер. Частина 2.
Контрольне опитування 3.
Консультація. 
 
12 тиждень
Лекція 12. Розпаралелення з допомогою бібліотеки MPI.
Консультація. 
 
13 тиждень
Лекція 13. Організації розподіленого зберігання і обробки наборів великих даних з
використанням технології Apache Hadoop. 
Лабораторна робота 7. Розподілені обчислення. Взаємодія паралельних потоків. Частина 1.
К.
 
14 тиждень
Лекція 14. Розподілена обробка даних.Grid-технології. Хмарні обчислення.
Контрольне опитування 4.
Консультація. 
 
15 тиждень
Лекція 15. Веб – технології розпаралеленої обробки даних. Сучасні фреймворки для
розробки веб-застосунків з елементами розпаралелювання
Лабораторна робота 8. Розподілені обчислення. Взаємодія паралельних потоків. Частина 2.
Модульна контрольна робота 2. 
Консультація. 
 
Оцінювання результатів навчання
 
Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів.

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Модуль № 1
 
Контрольне опитування 1 та Контрольне опитування 2 – оцінка за кожне 10 балів. Термін проведення 3 та 7 тижні.
Модульна контрольна робота 1– 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Модуль  № 2
 
Контрольне опитування 3 та Контрольне опитування 4 – оцінка за кожне 10 балів. Термін проведення 11 та 14 тижні.
Модульна контрольна робота 2 – 30 балів (15 тиждень).
 
Умови допуску до підсумкового контролю 
Підсумковий контроль з дисципліни – залік. Залік з дисципліни отримують здобувачі, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни та накопичили протягом семестру не менш, ніж 60 балів.
Складання/перескладання заліків відбувається за встановленим деканатом розкладом.

Політика освітнього процесу 
Активна участь в практичних заняттях, дотримання графіків здачі контрольних та індивідуальних завдань, самостійна робота здобувача при підготовці до всіх видів аудиторних занять, присутність на консультаціях. Здобувачі зобов’язані дотримуватись принципів академічної доброчесності при виконанні модульних контрольних робіт, поточних контрольних та індивідуальних завдань, складання заліку/екзамену.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Під час всіх видів аудиторних занять здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних та підсумкового контролів.