Закреплена за кафедрой | Кафедра радиофизики и теоретической физики |
---|---|
Направление подготовки | 03.03.03. Радиофизика |
Профиль | Радиофизические технологии в цифровой экономике |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 03_03_03_РФ-1-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 4 (7) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 12 | 12 | 12 | 12 |
Лабораторные | 24 | 24 | 24 | 24 |
Сам. работа | 72 | 72 | 72 | 72 |
Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики
Протокол от 06.06.2019 г. № 9/2018-19
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич
1.1. | Целью курса является получение базовых представлений о современных параллельных вычислительных системах; освоение приемов их программирования и использования в решении актуальных физических задач. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.04 |
ОПК-3 | способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности |
ПК-2 | способностью использовать основные методы радиофизических измерений |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | Основные существующие архитектуры параллельного программирования и параллельных вычислений. |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | Применять современные программные средства для решения физических задач с использованием параллельных вычислительных систем. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | Разработки и использования многопоточных программ и программ для векторных процессоров |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Общие сведения о параллельных вычислительных системах. Таксономия Флинна. | ||||||
1.1. | Общие сведения о параллельных вычислительных системах. Таксономия Флинна. | Лекции | 7 | 2 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
1.2. | Общие сведения о параллельных вычислительных системах. Таксономия Флинна. | Лабораторные | 7 | 4 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
1.3. | Общие сведения о параллельных вычислительных системах. Таксономия Флинна. | Сам. работа | 7 | 8 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 2. Программный интерфейс OpenMP для параллельных систем с общей памятью. | ||||||
2.1. | Программный интерфейс OpenMP для параллельных систем с общей памятью. | Лекции | 7 | 4 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
2.2. | Программный интерфейс OpenMP для параллельных систем с общей памятью. | Лабораторные | 7 | 8 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
2.3. | Программный интерфейс OpenMP для параллельных систем с общей памятью. | Сам. работа | 7 | 20 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 3. Интерфейс MPI для вычислительных кластеров. Реализация Open MPI. Использование MPI совместно с OpenMP. | ||||||
3.1. | Интерфейс MPI для вычислительных кластеров. Реализация Open MPI. Использование MPI совместно с OpenMP. | Лекции | 7 | 4 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
3.2. | Интерфейс MPI для вычислительных кластеров. Реализация Open MPI. Использование MPI совместно с OpenMP. | Лабораторные | 7 | 8 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
3.3. | Интерфейс MPI для вычислительных кластеров. Реализация Open MPI. Использование MPI совместно с OpenMP. | Сам. работа | 7 | 30 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
Раздел 4. Технология OpenCL в разработке программ для гетерогенных систем. Использование OpenCL для выполнения вычислений на графических процессорах. | ||||||
4.1. | Технология OpenCL в разработке программ для гетерогенных систем. Использование OpenCL для выполнения вычислений на графических процессорах. | Лекции | 7 | 2 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
4.2. | Технология OpenCL в разработке программ для гетерогенных систем. Использование OpenCL для выполнения вычислений на графических процессорах. | Лабораторные | 7 | 4 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
4.3. | Технология OpenCL в разработке программ для гетерогенных систем. Использование OpenCL для выполнения вычислений на графических процессорах. | Сам. работа | 7 | 14 | ОПК-3, ПК-2 | Л1.1, Л2.1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
Общие сведения о параллельных вычислительных системах. Таксономия Флинна. Программный интерфейс OpenMP для параллельных систем с общей памятью. Интерфейс MPI для вычислительных кластеров. Реализация Open MPI. Использование MPI совместно с OpenMP. Технология OpenCL в разработке программ для гетерогенных систем. Использование OpenCL для выполнения вычислений на графических процессорах. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
См. приложение. |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Энтони У. | Параллельное программирование на C++ в действии. Практика разработки многопоточных программ: Учебник | Москва : ДМК Пресс, 2012 // ЭБС "Лань" | e.lanbook.com |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | А. А. Малявко | Параллельное программирование на основе технологий openmp, mpi, cuda: учебное пособие для академического бакалавриата | М. : Издательство Юрайт, 2015 // ЭБС "Юрайт" | www.biblio-online.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Open MPI: Open Source High Performance Computing https://www.open-mpi.org/ | www.open-mpi.org | ||
Э2 | Message Passing Interface http://mpi-forum.org/ | mpi-forum.org | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Windows 7 Professional, № 60674416 от 17.07.2012 (бессрочная); Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011 (бессрочная); Open Office, http://www.openoffice.org/license.html Visual Studio, https://code.visualstudio.com/license Python c расширениями PIL, Py OpenGL, https://docs.python.org/3/license.html FAR, http://www.farmanager.com/license.php?l=ru 7-Zip, http://www.7-zip.org/license.txt AcrobatReader, http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf Chrome; http://www.chromium.org/chromium-os/licenses Eclipse (PHP,C++, Phortran), http://www.eclipse.org/legal/eplfaq.php DjVu reader, http://djvureader.org/ Lazarus, http://wiki.lazarus.freepascal.org/Lazarus_Faq#Licensing Putty, https://putty.org.ru/licence.html QTEPLOT, http://www.qtiplot.com/doc/manual-en/index.html NETBEANS, https://netbeans.org/about/legal/index.html R STUDIO (open source), http://www.rstudio.com/ MingGW, http://mingw.org/license Scilab, http://www.scilab.org/en/scilab/license | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
308К | лаборатория компьютерных технологий - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная; компьютеры Aquarius STd MS_SC140, монитор BENQ 17'' (5шт.), компьютеры Парус 945 MSI, монитор LG 17'' (5 шт.) Fast Ethernet Swich Allied Telesyn 1; методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по курсам "Алгоритмы и языки программирования", "Численные методы и математическое моделирование", "Вычислительная физика", "Компьютерная радиофизика". |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
При условии успешного выполнения всех практических заданий студент допускается к сдаче зачета. Продолжительность зачета - 3 часа 00 минут. Зачет проводится в виде собеседования по одной из практических тем. Для получения зачета студент должен показать глубокие знания по вопросу, а также продемонстрировать уверенность в ответах, четкое и ясное изложение на грамотном языке. |