نظریه سیستم‌های توزیع‌شده
Theory of Distributed Systems
| مقطع: تحصیلات تکمیلی | گرایش: الگوریتم‌ها و محاسبات |
| نوع درس: نظری | تعداد واحد: ۳ |
| پیش‌نیاز: – | هم‌نیاز: – |
هدف کلی
هدف از ارائه این درس آشنایی دانشجویان با اصول نظری و مفاهیم اساسی توزیع‌شدگی به ویژه توصیف، طراحی و تحلیل الگوریتم‌های مورد نیاز برای حل مسائل مطرح در مدل‌های مختلف سیستم‌های توزیع‌شده، شامل مدل‌های همگام یا ناهمگام و مدل‌های ارتباطی مبتنی بر حافظه مشترک یا مبتنی بر تبادل پیغام است.
سرفصل‌ها
- معرفی سیستم‌های توزیع‌شده از دیدگاه‌های مختلف و معرفی جنبه‌های نظری و مدل‌های مختلف آن
- مدل‌سازی شبکه‌های همگام، روش‌های اثبات ویژگی‌های مدل
- مدل‌سازی شبکه‌های ناهمگام و روش‌های اثبات درستی
- مدل‌سازی شبکه‌های ناهمگام مبتنی بر حافظه مشترک و تبادل پیام
- الگوریتم‌های انتخاب رهبر و اجماع (Consensus)
- الگوریتم‌های توزیع‌شده پایه مبتنی بر گراف
- انحصار متقابل در شبکه‌های ناهمگام مبتنی بر حافظه مشترک
- انحصار متقابل در شبکه‌های ناهمگام مبتنی بر تبادل پیام
- اشیاء اتمی و تصویر‌های لحظه‌ای اتمی (Atomic Snapshots)
- همگام‌سازی در سیستم‌های توزیع‌شده، دو به دو ناسازگاری، الگوریتم‌های انتخاباتی
- سیستم‌های توزیع‌شده مبتنی بر زمان‌بندی (Timing)
- معرفی برخی موضوعات پژوهشی روز در زمینه نظریه سیستم‌های توزیع‌شده مانند سیستم‌های محاسبات ابری و مه و لبه، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین توزیع‌شده، پایگاه‌های داده و سامانه‌های ذخیره‌سازی توزیع‌شده.
ارزیابی پیشنهادی
- آزمون: آزمون‌های میان‌ترم (۲۵ درصد نمره) و پایان‌ترم (۴۰ درصد نمره)
- تمرین: چند سری تمرین بر اساس متون معرفی شده (۱۵ درصد نمره)
- گزارش پژوهشی: ارائه مقاله‌ای در موضوعات مرتبط که مستلزم مطالعه چند مقاله به‌روز باشد (۲۰ درصد نمره)
منابع پیشنهادی
- N. Lynch. Distributed Algorithms. Morgan Kaufmann, 1996.
- W. Fokkink. Distributed Algorithms: An Intuitive Approach. 2nd Edition, MIT Press, 2018.
- H. Attiya and J. Welch. Distributed Computing: Fundamentals, Simulations, and Advanced Topics. 2nd Edition, Wiley, 2004.
- G. Tel. Introduction to Distributed Algorithms. 2nd Edition, Cambridge University Press, 2000.