Домой

Рабочая программа по курсу «Параллельные вычислительные технологии» по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» Факультет «Информатика и вычислительная техника»




Скачать 70.23 Kb.
НазваниеРабочая программа по курсу «Параллельные вычислительные технологии» по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» Факультет «Информатика и вычислительная техника»
Дата07.01.2013
Размер70.23 Kb.
ТипРабочая программа
Содержание
Цели и задачи изучения
В результате изучения курса магистрант должен знать
В результате изучения курса магистрант должен уметь
В результате изучения курса магистрант должен иметь навыки
Содержание курса
Самостоятельная работа магистрантов
Учебно-методические материалы по курсу
Формы и сроки контроля
Календарный план проведения лабораторных работ
Подобные работы:

Министерство информационных технологий и связи РФ

Федеральное агентство связи

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ

" ОДОБРЕНА " " УТВЕРЖДАЮ "

Ученым советом СибГУТИ Руководитель магистерской программы

декабря 2006 г. по направлению «Информатика и

(протокол № ) вычислительная техника»

профессор А.Н. Фионов


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по курсу «Параллельные вычислительные технологии»

по направлению - 230100 «Информатика и вычислительная техника»

Факультет - «Информатика и вычислительная техника»

Кафедра вычислительных систем

Магистры

Объём в часах:

Лекций

24




Самостоятельная работа

119

Практических занятий

-




Формы контроля (семестр):




Лабораторных занятий

27




Экзамен

9

Всего

180




Зачет

-

Курсовой проект







Коллоквиум

-

Рабочую программу разработал:
профессор А.Д. Рычков

Рабочая программа обсуждена на заседании Кафедры вычислительных систем «____» __________ 2006 года

Заведующий Кафедрой –

член-корреспондент РАН

профессор



В.Г. Хорошевский


Новосибирск - 2006

^ Цели и задачи изучения:

Целью преподавания дисциплины является изучение студентами классических и современных методов вычислительной математики, применяемых для решения различных классов задач, а также основных принципов распараллеливания алгоритмов, реализующих эти методы, на современных вычислительных машинах и системах параллельного действия.


^ В результате изучения курса магистрант должен знать:

- основные численные методы и алгоритмы решения задач математической физики;

- принципы распараллеливания алгоритмов и получение оценки эффективности их распараллеливания.


^ В результате изучения курса магистрант должен уметь:

- обосновывать выбор численных методов для решения конкретных прикладных задач;

- использовать приобретённые знания для распараллеливания алгоритмов и для создания параллельных программ на языке MPI.


^ В результате изучения курса магистрант должен иметь навыки:

- оценки эффективности выбора численных методов для решения конкретной прикладной задачи;

- использования соответствующих методических и программных подходов для распараллеливания алгоритмов и написания параллельных программ на языке MPI.


^ СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Наименование темы (раздела)

№ недели

Часов

1. Введение в MPI

1.1. Особенность параллельного программирования

1.2. Основные принципы распараллеливания в MPI и модели распараллеливания

2. Базовые процедуры MPI для организации параллельных вычислений.

2.1. Взаимодействия типа «точка-точка». Прием и передача сообщений с блокировкой. Примеры обменов.

2.2. Коллективные взаимодействия. Коммуникаторы. Сбор и рассылка данных.

2.3. Примеры организации обменов с использованием базовых процедур.

1-2

2

3. Численный анализ.

3.1. Интерполяция функций одной переменной.

3.2. Численные методы интегрирования и дифференцирования.

3.3. Решение систем линейных алгебраических уравнений.

3.4. Распараллеливание алгоритмов численного анализа

3-5

4

4. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ).

4.1. Задача Коши. Методы Рунге-Кутта. Оценка точности. Правило Рунге.

4.2. Решение систем уравнений. Жесткие системы. 4.3. Краевая задача для уравнения второго порядка. Типы граничных условий. Конечно-разностные методы ее решения.

4.4. Распараллеливание алгоритмов решения ОДУ

6-9

6

5. Конечно-разностные методы решения уравнений в частных производных.

5.1. Общие вопросы теории разностных схем. Аппроксимация. Устойчивость. Сходимость.

5.2. Разностные схемы для решения уравнений гиперболического типа. Уравнение переноса. Монотонность разностных схем. Область зависимости и устойчивость. Явные и неявные разностные схемы. Распараллеливание разностных схем.

5.3. Решение уравнений параболического типа. Уравнение теплопроводности. Явные и неявные разностные схемы. Исследование устойчивости схем. Разностные схемы для решения многомерных уравнений. Метод матричной прогонки. Продольно-поперечная прогонка. Схемы расщепления. Методы распараллеливания алгоритмов решения многомерных задач.

5.4. Решение уравнений эллиптического типа. Краевые условия. Классический итерационный метод Зейделя решения двумерной задачи Дирихле. Блочный итерационный метод Зейделя. Распараллеливание алгоритмов.

10-19

12

Итого

24

^ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА МАГИСТРАНТОВ

Виды и содержание самостоятельной работы

время (час/нед.)

Формы и контроль

Литература и дидактические материалы

Выполнение лабораторных работ

3

защита лабораторных работ

Лекционный материал, основная литература по дисциплине, методические указания к лабораторным работам

Выполнение курсового проекта

3

защита КП

Лекционный материал, основная литература по дисциплине, методические указания к лабораторным работам, информация из сети Интернет

^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО КУРСУ

  1. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Представлены в электронном виде.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Корнеев В.Д. Параллельное программирование в MPI. – Москва-Ижевск: Ин-т компьютерных исследований, 2003. – 304 с.

  2. Рычков А.Д. Введение в численные методы. Часть 1. Численный анализ (учебное пособие). Новосибирск: Из-во Новосиб. электротехн. ин-та, 1992. – 77 с.

  3. Рычков А.Д. Введение в численные методы. Часть 2. Дифференциальные уравнения(учебное пособие). Новосибирск: Из-во Новосиб. технич. ун-та, 1993. – 103 с.

  4. Бахвалов Е.А., Жидков Н.П., Кобельков Г.Н. Численные методы. – М.: Наука, 1987. – 600 с.

^ ФОРМЫ И СРОКИ КОНТРОЛЯ


ВИДЫ КОНТРОЛЯ

СРОКИ КОНТРОЛЯ

Экзамены

19 неделя

Зачет




Коллоквиум




контр. Работа




защита КП (КР)

17 неделя

домашнее задание





^ КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Наименование темы (раздела)

№ недели

Часов

1. Знакомство с системой MPI. Организация запуска задач.

1-2

3

2. Организация приема и передачи данных в MPI

3-4

4

3. Умножение прямоугольных матриц

5-6

4

4. Решение системы линейных алгебраических уравнений методом Гаусса

7-10

4

5. Вычисление определителей методом Гаусса

11-13

6

6. Вычисление обратной матрицы методом Гаусса

14-17

6

Итого

27


Скачать 70.23 Kb.
Поиск по сайту:



База данных защищена авторским правом ©dogend.ru 2019
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Уроки, справочники, рефераты