19. Модели многопроцессорных систем с общей и распределенной памятью. Модель конвейерной системы.
20. Модель алгоритма в виде графа "операнд - операции". Представление алгоритма в виде графа потока данных.
21. Расписание параллельных вычислений. Показатель временной сложности алгоритма.
22. Оценка времени выполнения алгоритма для паракомпьютера (предельное распараллеливание) и для систем с конечным количеством процессоров.
23. Способы получения оптимального расписания вычислений.
24. Модель параллельных вычислений в виде сети Петри.
25. Основные проблемы параллельных вычислений: синхронизация, взаимоисключение, блокировка (тупики).
26. Потоковая модель параллельных вычислений.
27. Проблемы взаимодействия процессов. Синхронизация параллельных процессов.
28. Механизмы взаимоисключения: алгоритм Деккера, семафоры (Дейкстра), мониторы (Вирт).
29. Взаимодействие параллельных процессов посредством механизма передачи сообщений. Механизмы передачи.
30. Понятие тупика и условия его возникновения. Предотвращение тупиков. Обнаружение тупиков и восстановление состояния процессов.
31. Параллелизм данных и параллелизм задач. Показатель эффективности распараллеливания (ускорение).
32. Эффективность использования вычислительной системы. Способы оценки показателей.
33. Оценка коммуникационной трудоемкости параллельных алгоритмов. Характеристики топологий сети передачи данных.
34. Алгоритмы маршрутизации. Методы передачи данных. Анализ трудоемкости основных операций передачи данных.
35. Передача данных между двумя процессорами сети.
36. Одиночная и множественная рассылка сообщений. Операция циклического сдвига.
37. Уровни распараллеливания вычислений: команд, выражений, программных модулей, отдельно выполняемых заданий.
38. Этапы построения параллельных алгоритмов и программ.
39. Реализация алгоритма в виде параллельной программы. Построение исполняемой программы для параллельной вычислительной системы.
40. Использование распространенных языков программирования и коммуникационных библиотек и интерфейсов.
41. Распараллеливающие компиляторы, проблема выделения потенциального параллелизма последовательных программ. Специальные комментарии и директивы компилятору.
42. Параллельные языки программирования и расширения стандартных языков.
43. Средства автоматического распараллеливания, параллельные компиляторы.
44. Параллельные предметные библиотеки. Инструментальные системы для проектирования параллельных программ.
45. Общие принципы построения и реализации MPI.
46. Общие функций MPI, коммуникаторы. Функции обмена сообщениями типа «точка-точка»: блокирующий и неблокирующий обмен, синхронные и стандартные посылки сообщений.
47. Предотвращение тупиков. Коллективные функции обмена данных: широковещательная рассылка, функции сбора и рассыпания данных.
48. Функции редукции данных. Создание групп процессов, области связи, коммуникаторы. Обмен данными внутри группы, межгрупповой обмен.
49. Топология обменов. Декартовы топологии. Топологии произвольного графа.
50. Последовательные и параллельные нити программы. Организация параллельных секций.
51. Параллельные циклы. Директивы синхронизации. Классы переменных. Спецификации OpenMP для языков C и С++.
52. Основные возможности системы DVM. Мобильность и эффективность выполнения программ.
53. Директивы распараллеливания DVM-системы. Использование отладчика и анализатора производительности DVM-программ.
54. Перспективы развития МВС и параллельного программирования.
6.2. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
Для аттестации студентов по дисциплине используется балльно-рейтинговая система. Рейтинг студента по дисциплине определяется как сумма баллов за работу в семестре (текущий рейтинг) и баллов, полученных в результате итоговой аттестации (экзамен).
В таблице приведено максимальное количество баллов, которое может набрать студент по видам учебной деятельности в течение семестра и диапазоны баллов, соответствующие минимальному и максимальному количествам баллов. Максимальная сумма баллов за семестр составляет 100 баллов (текущий рейтинг – 60 баллов, итоговая аттестация – 40 баллов).
Правила текущей аттестации:
1. В течение восьмого семестра необходимо выполнить и защитить 4 лабораторные работы в сроки, установленные учебным графиком (см. таблицу).
2. К защите лабораторных работ допускаются студенты, выполнившие работу в полном объеме (согласно варианту задания) и оформившие отчет по работе в соответствии с установленными на кафедре требованиями.
3. На защите предлагается два теоретических вопроса и один практический вопрос (по ходу выполнения работы).
4. Максимальное количество баллов (указанное в графе 3 таблицы) выставляется, если студент полностью ответил на все вопросы, без серьезных замечаний и недочетов.
5. Среднее количество баллов (согласно графе 4 таблицы) выставляется, если студент полностью ответил на два вопроса из трех, причем один из вопросов – практический.
6. Минимальное количество баллов (согласно графе 4 таблицы) выставляется, если студент ответил на два вопроса из трех частично, с серьезными замечаниями, недочетами.
7. Пересдача лабораторной работы назначается, если студент не ориентируется в учебном материале, не может объяснить ход и результаты выполнения работы. В случае пересдачи работы максимально может быть выставлено не более, чем среднее от указанного в графе 4 таблицы количества баллов.
8. В случае представления и защиты работ с опозданием от учебного графика количество баллов уменьшается (опоздание на 1 неделю – потеря 1 или 2 баллов в зависимости от вида работы, опоздание на 2 недели – потеря 2 или 4 баллов, 3 недели и более – потеря 50% баллов от максимально возможного).
Правила итоговой аттестации:
1. К экзамену допускаются студенты, сдавшие лабораторные работы, курсовую работу, и набравшие не менее 50% (28 баллов) по результатам текущего рейтинга.
2. Экзамен проводится в устном виде, предлагается два теоретических вопроса (общий перечень экзаменационных вопросов приведен в п. 6).
3. Максимальное количество 36-40 баллов выставляется, если ответы по каждому вопросу полностью и по существу раскрывают суть вопроса.
4. Количество баллов 28-35 выставляется, если по одному из вопросов дан неполный ответ или ответы на оба вопроса даны с незначительными ошибками.
5. Количество баллов 20-29 выставляется, если хотя бы на один вопрос ответ содержал существенные ошибки.
6. Студент может получить «автомат» (отлично) по дисциплине без сдачи экзамена, если он в течение семестра выполняет дополнительные задания повышенной сложности и набирает свыше 90 баллов по текущему рейтингу.
Таблица
№ п/п | Вид учебной работы (учебной деятельности) | Макс. кол-во баллов | Диапазоны баллов | Срок выполнения / защиты (неделя семестра) |
1 | Лабораторная работа №1 | 15 | 7-15 | 5/7 |
2 | Лабораторная работа №2 | 15 | 7-15 | 9/11 |
3 | Лабораторная работа №3 | 15 | 7-15 | 13/15 |
4 | Лабораторная работа №4 | 15 | 7-15 | 17/17 |
Итого по текущему рейтингу: | 60 | 28-60 | ||
18 | Зачет | 40 | 20-40 | |
Итого за седьмой семестр: | 100 | 48-70 (удовл.) 71-85 (хор.) 86-100 (отл.) |
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
