Distribuované zpracování dat - M445015
Anglický název: Distributed Data Processing
Zajišťuje: Ústav matematiky, informatiky a kybernetiky (446)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2021
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/2, KZ [HT]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Další informace: http://moodle.vscht.cz/course/view.php?id=116
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Cejnar Pavel RNDr. Mgr. Ph.D.
Záměnnost : N445073
Termíny zkoušek   
Anotace -
Poslední úprava: Cejnar Pavel RNDr. Mgr. Ph.D. (12.09.2021)
Předmět je zaměřen na problematiku paralelního programování a distribuovaného zpracování dílčích procedur. Součástí předmětu je i rozbor komunikace a časové náročnosti jednotlivých procesů a odhad výkonnosti navržených paralelních procedur. Implementace studovaných metod je v programovacím jazyku JAVA a MATLAB.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Cejnar Pavel RNDr. Mgr. Ph.D. (12.09.2021)

Studenti budou schopni:

  • Rozlišovat, zda je snadné paralelizovat danou úlohu.

  • Navrhnout efektivní postup paralelizace úlohy či výpočtu a stanovit meze, kdy se urychlení skutečně projeví.

  • Navrhnout způsoby urychlení výpočtů pro hůře paralelizovatelné úlohy.
Literatura -
Poslední úprava: Švihlík Jan doc. Ing. Ph.D. (25.04.2018)

Z: Tvrdík, P.: Parallel Algorithms and Computing. ČVUT Praha, 2010. 978-80-01-04333-2.

D: Lea, D.: Concurrent Programming in Java: Design Principles and Pattern (2nd Edition). Prentice Hall, 1999.978-0-201-31009-2.

D: Koubková, A., Pavelka, J.: Úvod do teoretické informatiky. MATFYZPRESS Praha, 2003. 80-85863-33-2.

D: Herout, P.: Učebnice jazyka Java. KOPP České Budějovice, 2010. 978-80-7232-398-2.

D: Matoušek, J., Nešetřil, J.: Kapitoly z diskrétní matematiky. Karolinum Praha, 2010. 80-85863-17-0.

D: Wilkinson, B., Allen, M.: Parallel Programming: Techniques and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers. Prentice Hall, 1999.0-13-671710-1.

D: Dvořák, V.: Architektura a programování paralelních systémů. Učební text FIT VUT v Brně, 2004. 80-214-2608-X.

Studijní opory -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (20.04.2018)
  • elektronické materiály jsou dostupné na http://moodle.vscht.cz/course/view.php?id=116

  • Java SE API Documentation, http://java.sun.com >> http://www.oracle.com/technetwork/java/index.html

  • elektronická nápověda a dokumentace k MATLAB Parallel Computing Toolbox, MATLAB Distributed Computing Server

Metody výuky -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (20.04.2018)

Přednášky a cvičení.

Sylabus -
Poslední úprava: Cejnar Pavel RNDr. Mgr. Ph.D. (04.09.2023)

1. Distribuované a paralelní zpracování dat, paralelizace na vícejádrových procesorech. Softwarové možnosti optimalizace úloh.

2. Jednoduché synchronizační operace a blokující synchronizační prvky.

3. Modelové problémy synchronizace. Podpora synchronizace v programovacím jazyku.

4. Základní pojmy z asymptotické paralelní složitosti a jejich aplikace. Výpočetní model PRAM.

5. Složitost rekurzivního zpracování a paralelizace rekurzivních úloh. Paralelizace násobení matic.

6. Paralelní třídící algoritmy.

7. Algoritmus paralelního prefixového součtu a jeho aplikace (paralelní sčítání, RadixSort, SPPS).

8. Paralelizace grafových algoritmů a algoritmy lineární algebry.

9. Distribuované zpracování a vzájemná komunikace. Vzdálené zpracování procedur.

10. Současné hardwarové architektury používané pro paralelní zpracování dat.

11. STUDIE podpory distribuovaných a paralelních výpočtů: MATLAB.

12. STUDIE podpory distribuovaných a paralelních výpočtů: Python, C++, GPU programming.

13. Pokročilé techniky při paralelizaci úloh, optimalizace distribuovaného a paralelního zpracování dat.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Mareš Jan doc. Ing. Ph.D. (18.06.2018)

žádné

Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -
Poslední úprava: Švihlík Jan doc. Ing. Ph.D. (26.04.2018)

Pro udělení klasifikovaného zápočtu je třeba úspěšně složit zkouškový test pokrývajícího praktické dovednosti studenta a úspěšné složit ústní zkoušku pokrývající teoretické znalosti studenta. Výsledná známka se určí podle dosažených bodů za docházku (max. 40 b, v odůvodněných případech lze nahradit zápočtovým testem), zkouškový test (max. 30 b) a ústní část zkoušky (max. 30 b).

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0.1 2
Účast na přednáškách 1 28
Práce na individuálním projektu 0.5 14
Příprava na zkoušku a její absolvování 1.4 40
Účast na seminářích 1 28
4 / 4 112 / 112