Programació Paral·lela
Codi: 43481 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4313136 Modelització per a la Ciència i l'Enginyeria / Modelling for Science and Engineering | OB | 0 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Tomás Manuel Margalef Burrull
- Correu electrònic:
- tomas.margalef@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- anglès (eng)
Equip docent
- Juan Carlos Moure Lopez
- Anna Bàrbara Sikora
Prerequisits
No hi ha prerequisits
Objectius
L'objectiu del mòdul és:
- Desenvolupar programes de c
- Identificar les dificultats relacionades amb la programació paral·lela.
- Aplicar una metodologia adequada per al desenvolupament d'aplicacions paral·leles.
- Comprendre les diferències dels enfocaments de programació en paral·lel: memòria compartida, pas de missatges
- Determinar l'enfocament de programació paral·lela més convenient per desenvolupar una aplicació particular
- Desenvolupar aplicacions paral·leles.
- Avaluar el rendiment de l'aplicació paral·lela i recopili les mesures necessàries per ajustar l'aplicació per tal de millorar el seu rendiment
Al final d'aquest mòdul, els estudiants han de tenir coneixements, mètodes i habilitats tècniques suficients per desenvolupar aplicacions paral·leles utilitzant un model de programació adequat i avaluar el rendiment de l'aplicació.
Competències
- Analitzar i avaluar arquitectures de computadors paral·lels i distribuïts, així com desenvolupar i optimitzar programari avançat per a les mateixes
- Analitzar, sintetitzar, organitzar i planificar projectes del seu camp d'estudi.
- Aplicar la metodologia de recerca, tècniques i recursos específics per investigar en un determinat àmbit d'especialització.
- Assegurar, gestionar, auditar i certificar la qualitat dels desenvolupaments, processos, sistemes i productes informàtics avançats.
- Innovar en la cerca de nous espais / àmbits en el seu camp de treball.
- Participar en projectes de recerca i equips de treball en l'àmbit de l'enginyeria de la informació i el còmput d'altes prestacions.
- Que els estudiants tinguin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant, en gran manera, amb treball autònom a autodirigit
- Tenir coneixements que aportin la base o l'oportunitat de ser originals en el desenvolupament o l'aplicació d'idees, sovint en un context de recerca
Resultats d'aprenentatge
- Analitzar, sintetitzar, organitzar i planificar projectes del seu camp d'estudi.
- Aplicar la metodologia de recerca, tècniques i recursos específics per investigar en un determinat àmbit d'especialització.
- Desenvolupar la solució paral·lela a un problema computacional triant les eines més adequades
- Dissenyar la solució paral·lela a un problema computacional prenent en compte les característiques del maquinari disponible
- Identificar les fonts de paral·lelisme en un problema computacional
- Innovar en la cerca de nous espais / àmbits en el seu camp de treball.
- Interpretar la informació donada per les eines d'anàlisis de rendiment i transformar-la en accions que millorin l'aplicació paral·lela
- Planificar i desenvolupar projectes de recerca amb continguts relacionats amb la programació paral·lela
- Que els estudiants tinguin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant, en gran manera, amb treball autònom a autodirigit
- Tenir coneixements que aportin la base o l'oportunitat de ser originals en el desenvolupament o l'aplicació d'idees, sovint en un context de recerca
- Utilitzar les eines adequades per analitzar el rendiment d'una aplicació.
Continguts
- Introducció al curs
- Programació en c
- Programació OpenMP
- Programació MPI
- Anàlisi de rendiment
- Programació GPU
Metodologia
L'assignatura es desenvoluparà en classes teòriques i exercicis de pràctics.
Es recomanable que l'alumnat assisteixi a totes les classes de l'assignatura amb un ordinador portatil amb la bateria ben carregada.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Assistència a classe de teoria i exercicis pràctics | 14 | 0,56 | 2, 3, 4, 5, 8, 10 |
| Pràctiques de laboratori | 24 | 0,96 | 3, 4, 7, 8 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Disseny i desenvolupament d'exercisis pràctics | 52 | 2,08 | 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Estudi | 36 | 1,44 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
Avaluació
Hi ha 4 notes corresponents als exercicis de Programació en C, Programació en OpenMP, Programació en MPI i Programació amb GPUs realitzats en grup. També hi ha un examen final individual.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen Final | 30 | 2 | 0,08 | 3, 4, 5, 9, 10 |
| Exercicis pràctics amb GPUs | 15 | 4 | 0,16 | 3, 4, 5 |
| Exercicis pràctics en C | 20 | 6 | 0,24 | 9, 10 |
| Exercicis pràctics en MPI | 20 | 8 | 0,32 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Exercicis pràctics en OpenMP | 15 | 4 | 0,16 | 1, 2, 4, 5, 6, 8 |
Bibliografia
Parallel Programming : Techniques and Applications using Networked Workstations and Parallel Computers. Barry Wilkinson. Prentice Hall, 1999.
Designing and Building Parallel Programs: Concepts and Tools for Parallel Software Engineering. Ian Foster . Addison Wesley,1995.
Introduction to Parallel Computing. A. Grama et alter. Addison Wesley, Second Edition, 2003.
Parallel Program Development For Cluster Computing: Methodology, Tools and Integrated Environments. Edited by J. C. Cunha, P. Kacsuk, S. C. Winter. Nova Science Publishers, Inc., 2001.
High Performance Cluster Computing (Vols. 1 y 2), Rajkumar Buyya ed., Prentice Hall, 1999.
Parallel Programming with MPI, Peter Pacheco, Morgan Kauffman, 1996
Using MPI-2, William Gropp, Ewing Lusk and Rajeev Thakur, MIT Press, 1999.
Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach. David Kirk and Wen-mei Hwu. ISBN: 978-0-12-381472-2. Published by Elsevier Inc. 2010.
Programari
C
OpenMP
MPI
OpenACC