AKTS - Paralel ve Öbek Hesaplama

Paralel ve Öbek Hesaplama (CMPE575) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Paralel ve Öbek Hesaplama CMPE575 Alan Seçmeli 3 0 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
N/A
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Bilgisayar Mühendisliği Seçmeli Dersleri
Dersin Seviyesi Fen Bilimleri Yüksek Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Bu dersin amacı, paralel ve öbek bilgisayarların mimarilerinin ve programlamalarının öğretilmesidir. Bunun yanı sıra, derste farklı paralel programlama paradigmaları da öğretilmekte ve bunların mühendislik problemlerine uygulamaları ve uyarlanmaları hedeflenmektedir.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Hesaplamalarda paralelliğin tanınması ve anlaşılması
  • Farklı paralel sistemlerin açıklnamsı ve bunların sınıflandırılması
  • Farklı hesaplamalı problemler için paralel algoritma tasarımı
  • Paralel algoritmaların farklı programlama ortamlarına (MPI, OpenMP gibi) uyarlanması ve gerçekleştirilmesi
Dersin İçeriği Paralel hesaplama modelleri ? mimariye bağımlılık, hesaplama ve iletişim maliyetleri arasındaki denge, paralel hesaplamalarda başarım kriterleri ? hesaplama karmaşıklığı, paralel hesaplama teknikleri ? böl ve keşfet, parçalama ve boru hatlama, sıralama, arama ve matris hesaplamaları için paralel algoritmalar, paralel programlama için MPI ve OpenMP

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Paralel/Öbek hesaplamaya giriş Bölüm 1.1 Ana Kitap
2 Paralel hesaplama platformları 1 Bölüm 1.2
3 Paralel hesaplama platformları 2 Bölüm 1.3-1.4-1.5
4 Paralel algoritma tasarım prensipleri 1 Bölüm 4, Bölüm 3 – Diger Kaynaklar 1
5 Paralel algoritma tasarım prensipleri 2 Bölüm 4, Bölüm 3 – Diger Kaynaklar 1
6 Paralel algoritma tasarım prensipleri 3 Bölüm 4, Bölüm 3 – Diger Kaynaklar 1
7 Senkron hesaplamalar Bölüm 6
8 Paralel programlama için analitik modeller 1 Bölüm 5 – Diger Kaynaklar 1
9 Paralel programlama için analitik modeller 2 Bölüm 5 – Diger Kaynaklar 1
10 MPI 1 Bölüm 2, Bölüm 6 – Diger Kaynaklar 1
11 MPI 2 Bölüm 2, Bölüm 6 – Diger Kaynaklar 1
12 MPI 3 Bölüm 10-11, Bölüm 2, Bölüm 8-9-10 – Diger Kaynaklar 1
13 OpenMP programlama 1 Bölüm 8 – Diger Kaynaklar 5
14 OpenMP programlama 2 Bölüm 8 – Diger Kaynaklar 5
15 Gözden geçirme
16 Gözden geçirme

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. “Parallel Programming: Techniques & Applications Using Networked Workstations & Parallel Computers”, 2nd. Edition, B. Wilkinson Michael Allen, Pearson, 2005
Diğer Kaynaklar 2. “Introduction to Parallel Computing”, 2nd Edition, A. Grama, A. Gupta and G. Karypis, V. Kumar Addison-Wesley 2003.
3. http://www.hku.hk/cc/sp2/ftp/mpi/MPI_ug_in_FORTRAN.doc
4. "Using MPI - 2nd Edition: Portable Parallel Programming with the Message Passing Interface (Scientific and Engineering Computation)", William Gropp, 1999
5. "Parallel Programming With MPI", Peter Pacheco, Morgan Kaufmann, 1997
6. “Using OpenMP: Portable Shared Memory Parallel Programming (Scientific and Engineering Computation)”, Barbara Chapman, Gabriele Jost, Ruud van der Pas, The MIT Press, 2007.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler - -
Sunum - -
Projeler 1 30
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 1 30
Genel Sınav/Final Juri 1 40
Toplam 3 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 60
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 40
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri X
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 İleri düzey hesaplama ve/veya bilişim bilgilerini yazılım mühendisliği problemlerini çözmede uygulama becerisi. X
2 Farklı teknolojiler, yazılım mimarileri ve yaşam-döngüsü yaklaşımları kullanarak çözümler geliştirmek. X
3 Bir yazılım sistemini, bileşenini, sürecini veya programını, modern teknikler ve yazılım mühendisliği uygulamalarına yönelik mühendislik araçlarını kullanarak, tasarlama, gerçekleştirme ve değerlendirme becerisi. X
4 Yazılım gereksinimlerini anlamak için, veri toplama, analiz etme ve yorumlama becerisi.
5 Yazılım projeleri üzerindeki çalışmalar kapsamında ortaya çıkan problemler üzerinde etkin sözlü ve yazılı iletişim ve kritik düşünme becerileri.
6 Bilim ve teknoloji alanındaki güncel gelişmeleri izlemede bilgiye erişim becerisi ve yazılım mühendisliği alanında bilimsel araştırma yapmak ve bir projeyi gerçekleştirmek.
7 Yazılım Mühendisliği ile ilgili profesyonel, hukuksal, sosyal ve sorumluluklar konularında anlayış.
8 Proje ve risk yönetim becerisi; girişimciliğin, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınmanın önemi hakkında farkındalık; uluslararası standartların ve yöntemlerin bilinmesi.
9 Yazılım Mühendisliği çözümlerinin, karar verme boyutunda, küresel, sosyal ve hukuki boyutları üzerindeki etkisini anlamak.
10 Yazılım Mühendisliği uygulamaları için mükemmellik standartlarının geliştirilmesi, benimsenmesi ve sürekli kullanımının desteklenmesi.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48
Laboratuar
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 16 2 32
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler 1 15 15
Raporlar
Ödevler
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 1 15 15
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 20 20
Toplam İş Yükü 130