پردازش موازی
Parallel Processing
| مقطع: تحصیلات تکمیلی | گرایش: معماری سیستم‌های کامپیوتری |
| نوع درس: نظری | تعداد واحد: ۳ |
| پیش‌نیاز: – | هم‌نیاز: – |
هدف کلی
هدف درس "پردازش موازی" برای دانشجویان، ارائه دانش و مهارت‌های لازم برای طراحی، تحلیل و پیاده‌سازی الگوریتم‌ها و سیستم‌های پردازشی است که به صورت موازی و همزمان اجرا می‌شوند. این درس شامل آشنایی با سیستم‌های پردازش موازی و کاربردهای آن‌ها، طراحی الگوریتم‌ها و عملیات پایه ارتباطی موازی، مدل‌سازی و معیارها و روش‌های سنجش پیچیدگی محاسبات و ارتباطات موازی، و آشنایی با روش‌های تفکیک و فهرست‌بندی اجرای عملیات موازی است. همچنین، دانشجویان با محاسبات ابری و گرید، سیستم‌های حافظه مشترک و تبادل پیام، و پردازشگرهای گرافیکی (GPU) آشنا می‌شوند و یاد می‌گیرند چگونه مشکلات همزمان‌سازی اجرای عملیات حسابی و خواندن و نوشتن را به صورت گسترده حل کنند. از طریق پروژه‌های عملی، دانشجویان تجربه کاربردی کسب می‌کنند تا بتوانند در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی که نیاز به پردازش سریع و کارآمد دارند، به صورت مؤثر فعالیت کنند.
سرفصل‌ها
- مقدمه‌ای بر محاسبات موازی و مدل‌سازی مرتبه پیچیدگی عملیات محاسباتی و ارتباطی
- قالب‌های برنامه‌نویسی موازی
- طراحی الگوریتم‌های موازی
- عملیات پایه ارتباطی موازی
- مدل‌سازی تحلیلی برنامه‌های موازی
- برنامه‌نویسی با روش حافظه مشترک
- برنامه‌نویسی در ساختارهای تبادل پیام
- بررسی انواع روش‌های حل مسائل همزمان‌سازی اجرای محاسبات و خواندن و نوشتن‌های گسترده
- برنامه‌نویسی سیستم‌های پردازنده گرافیکی (GPU)
- معرفی سیستم‌های محاسبات ابری: مجازی‌سازی و محاسبات بر مبنای ارائه خدمت
- الگوریتم‌های عددی معروف: برخی محاسبات ماتریسی موازی، پردازش تصاویر و تبدیل فوریه سریع
- الگوریتم‌های غیرعددی نمونه: مرتب‌سازی، عملیات گراف‌ها، جستجو و برنامه‌نویسی دینامیک
ارزیابی پیشنهادی
- تمرین‌ها و پروژه: ۳۰ درصد نمره
- آزمون‌های میان‌ترم و پایانی: ۵۰ درصد نمره
- پروژه پژوهشی: ۲۰ درصد نمره
منابع پیشنهادی
- A. Grama, A. Gupta, G. Karypis, and V. Kumar. Introduction to Parallel Computing. 2nd Edition, Addison Wesley, 2003.
- B. Parhami. Introduction to Parallel Processing; Algorithms and Architectures. Kluwer Academic Publishers, 2003.
- T. Rauber and G. Runger. Parallel programming for Multicore and Cluster System. Springer, 2010.
- D. B. Kirk and W. W. Hwu. programming Massively parallel Processors: Hands-on Approach. Amsterdam: Elsevier (Morgan Kaufmann Publishers, an imprint of Elsevier), 2010.
- I. Foster, C. Kesselman. The Grid 2: Blueprint for a New Computing Infrastructure. 2nd Edition, Morgan Kaufmann, 2003.
- Online documents a Grid, Cloud Computing, and GPUs.
- Proceedings of rated conferences and ACWI/IEEE journals.