Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Вам нравится? Нравится 19 студентам
Уровень:
Специалист
Длительность:
13:24:00
Студентов:
1211
Выпускников:
311
Качество курса:
4.67 | 4.33
В курсе представлены лекции, прочитанные автором в различных учебных заведениях, институтах и на научных конференциях. Все они посвящены вопросам эффективного решения задач на вычислительных системах параллельной архитектуры.
Особое внимание уделяется изучению информационной структуры алгоритмов и ее влиянию на разработку эффективно реализуемых программ. Обсуждаются особенности математического образования по отношению к требованиям параллельных вычислений.
Специальности: Программист, Математик
Предварительные курсы
План занятий
Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Лекция 1
38 минут
Большие задачи и большие компьютеры
Компьютеры как эффективный инструмент численных
исследований, дискретизация объектов, примеры больших задач -
моделирование климатической системы и обтекания летательных аппаратов,
взаимосвязь компьютеров и задач, необходимость создания больших
вычислительных систем, этапы численного эксперимента
Оглавление
-
Лекция 2
26 минут
Большие задачи и программирование
Интересы специалистов и программирование, предельно
сложные задачи, совершенствование техники и программирование,
преемственность программных наработок, переносимость программного
обеспечения, отсутствие гарантий качества компиляции, простые примеры,
необходимость изучения структуры алгоритмов
Оглавление
-
Лекция 3
48 минут
Компьютеры и параллельные формы алгоритмов
Абстрактная модель последовательного компьютера,
влияние последовательных вычислений, развитие параллелизма в
компьютерах, концепция неограниченного параллелизма, граф алгоритма,
необходимость новых сведений о структуре алгоритмов, параллельная
форма алгоритма, абстрактная модель параллельной системы
Оглавление
-
Лекция 4
49 минут
Характеристики вычислительных процессов
Простое и конвейерное функциональное устройство,
загруженность, производительность, ускорение, система устройств,
влияние связей между устройствами, законы Амдала и следствия
Оглавление
-
Лекция 5
41 минута
Математически эквивалентные преобразования
Математически эквивалентные преобразования,
алгебраические законы на практике не выполняются, эквивалентные
преобразования и устойчивость, эквивалентные преобразования и число
операций, эквивалентные преобразования и параллелизм вычислений,
принцип сдваивания, снова граф алгоритма, граф алгоритма и ошибки
округления, оценка параллелизма алгоритма снизу
Оглавление
-
Лекция 6
50 минут
Компьютеры и ошибки округления
Позиционные системы счисления, ошибки округления,
наилучшее округление, преимущества сокращенных систем счисления,
фиксированная и плавающая запятая, машинный нуль, точность
представления чисел, обоснование вероятностных свойств ошибок
округления, особенность операций сложения и вычитания, двоичная
система счисления не является лучшей, ошибки округления иногда
помогают
Оглавление
-
Лекция 7
1 час 12 минут
Развертки и граф-машина
Строгие и обобщенные развертки,
развертки и параллелизм в алгоритмах, компьютерная интерпретация,
граф-машина, теорема о гомоморфной свертке графа, параллельная
структура, макро- и микропараллелизм, расщепляющие развертки,
полумодуль обобщенных разверток, направленные графы, линейные
развертки, расщепление алгоритма на фрагменты, рекуррентные
соотношения, регулярные графы
Оглавление
-
Лекция 8
1 час 1 минута
Новый математический аппарат
Выбор формы описания алгоритмов, линейный класс
программ, пространство итераций, размещение вершин графа, покрывающие
функции, теорема об информационном покрытии, инвариантность линейных
многогранников, кусочно-линейные развертки, теорема о кусочно-линейных
развертках, косвенная адресация и хаос в дугах, унифицированное
описание алгоритмов, локальные алгоритмы и графы, задача укладки
графов
Оглавление
-
Лекция 9
49 минут
Типовые информационные структуры
Перемножение матриц, решение треугольных систем,
неожиданный эффект, система с блочно-двухдиагоналъной матрицей, макро-
и микрореализации, явная схема для уравнения теплопроводности, макро-
и микропараллелизм, локальный алгоритм, очень "простой"
пример, гипотеза о типовых структурах
Оглавление
-
Лекция 10
27 минут
Параллельные вычисления и математическое образование
Что заставляет менять образование, параллельные
вычисления на стыке дисциплин, последовательные вычисления маскируют
проблемы развития, необходимость учить решать задачи эффективно,
причина многих трудностей - незнание структуры алгоритмов, возможные
пути изменения ситуации
Оглавление
-
