Об этом курсе
4.6
Оценки: 36
Рецензии: 2
Потребность решения сложных прикладных задач с большим объемом вычислений и принципиальная ограниченность максимального быстродействия «классических» – по схеме фон Неймана – ЭВМ привели к появлению многопроцессорных вычислительных систем (МВС) или суперкомпьютеров. Широкое распространение параллельные вычисления приобрели с переходом компьютерной индустрии на массовый выпуск многоядерных процессоров с векторными расширениями. В настоящие время практически все устройства – от карманных гаджетов и до самых мощных суперкомпьютеров – оснащены многоядерными процессорами. И если вы пишите последовательную программу, не применив распределение работы между разными ядрами центрального процессора и не проведя векторизацию, то вы используете только часть вычислительных возможностей центрального процессора. Пройдя этот курс, вы познакомитесь с основными архитектурами МВС, с двумя стандартами (OpenMP и MPI), позволяющими писать параллельные программы для систем с общей и распределенной памятью. На простых примерах будут разобраны основные конструкции и способы распределения работы. Выполнение практических заданий позволит вам приобрести практические навыки создания параллельных программ. Курс будет интересен всем, кто занимается программированием. Для участия в курсе слушателю необходимо иметь базовые знания по программированию с использованием С/С++. Курс состоит из 9 недель. Каждая неделя курса содержит видеолекции, а также проверочные задания. Сертификат получают слушатели, набравшие более 80 % от максимально возможного количества баллов. При этом итоговый результат, представленный как 100 %, складывается из следующих составляющих: тесты 1–5 недели дают 4 %, тесты 6–9 недели дают 5 %, все практические задания дают 10 %, кроме итогового практического задания по OpenMP, которое дает 20 %....
Globe

Только онлайн-курсы

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.
Calendar

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.
Clock

Approx. 27 hours to complete

Предполагаемая нагрузка: 9 недель исследования, 1-2 часов / неделю...
Comment Dots

Russian

Субтитры: Russian...
Globe

Только онлайн-курсы

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.
Calendar

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.
Clock

Approx. 27 hours to complete

Предполагаемая нагрузка: 9 недель исследования, 1-2 часов / неделю...
Comment Dots

Russian

Субтитры: Russian...

Программа курса: что вы изучите

Week
1
Clock
2 ч. на завершение

Добро пожаловать на курс «Введение в параллельное программирование с использованием OpenMP и MPI»

Добро пожаловать на курс параллельного программирования! Надеемся вам будет интересно. Пожалуйста, внимательно прочитайте все инструкции....
Reading
1 видео (всего 1 мин.), 11 материалов для самостоятельного изучения
Reading11 материала для самостоятельного изучения
О Национальном исследовательском Томском государственном университете10мин
О преподавателях10мин
О команде курса10мин
Необходимое программное обеспечение10мин
Инструкция по установке MS Visual Studio 2015 Community edition в операционной системе Windows10мин
Инструкция по установке Intel® Parallel Studio XE Professional 2016 на компьютер с операционной системой Windows10мин
Инструкция по установке HPC Pack 2008 SDK SP2 на компьютер с операционной системой Windows10мин
Инструкция по установке и настройке MPI в Windows10мин
Список литературы и дополнительных материалов к курсу10мин
Анкета слушателя10мин
Доступ к кластеру ТГУ Cyberia10мин
Clock
1 ч. на завершение

Введение в параллельный мир

На этой неделе мы рассмотрим историю развития высокопроизводительных вычислительных систем. Разберемся, как устроена память в компьютере и какие есть у нее особенности. Также мы с вами узнаем, как устроена оперативная память в многопроцессорных вычислительных системах, и рассмотрим их основные архитектуры. Рассмотрим несколько примеров задач, для решения которых необходимо применять суперЭВМ, и некоторые инструменты создания параллельных программ....
Reading
5 видео (всего 43 мин.), 2 материалов для самостоятельного изучения, 1 тест
Video5 видео
1.2. Иерархическая организация памяти в компьютере8мин
1.3. Основные архитектуры многопроцессорных вычислительных систем. Их классификация10мин
1.4. Обзор задач, требующих использования СуперЭВМ7мин
1.5. Инструменты создания параллельных программ7мин
Reading2 материала для самостоятельного изучения
Перемножение матриц10мин
Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности10мин
Quiz1 практическое упражнение
Тестовые вопросы20мин
Week
2
Clock
4 ч. на завершение

Основы OpenMP

Добро пожаловать на вторую неделю курса! На этой неделе мы рассмотрим особенности программирования для систем с общей памятью. Разберемся с такими понятиями, как поток и многопоточность. Мы начнем изучение технологии OpenMP, научимся создавать параллельную область. На примерах рассмотрим директивы, которые позволяют управлять процессом исполнения кода в параллельной области....
Reading
5 видео (всего 40 мин.), 2 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов
Video5 видео
2.2. Технология OpenMP, особенности и ее компоненты8мин
2.3. Задание параллельной области и опции, влияющие на ее выполнение8мин
2.4. Модель памяти. Классы переменных в OpenMP7мин
2.5. Режимы выполнения многопоточных программ. Вложенный параллелизм8мин
Reading2 материала для самостоятельного изучения
Ответ на вопрос10мин
Исходные коды примеров из видеолекций10мин
Quiz1 практическое упражнение
Тестовые вопросы20мин
Week
3
Clock
5 ч. на завершение

Директивы распределения работы и синхронизации работы

Добро пожаловать на третью неделю курса! Надеемся, что вы получаете удовольствие от курса и обучения. На этой неделе мы изучим директивы OpenMP, которые позволяют распределять работу между потоками. Рассмотрим различные способы синхронизации выполнения потоков, научимся создавать критические секции и работать с общими переменными с использованием атомарных операций, а также изучим механизмы синхронизации на основе «замков»....
Reading
5 видео (всего 34 мин.), 3 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов
Video5 видео
3.2. Распределение нескольких структурных блоков между потоками4мин
3.3. Распределение работы на основе независимых задач7мин
3.4. Синхронизация выполнения различных потоков. Простые директивы7мин
3.5. Синхронизация выполнения различных потоков. Замки5мин
Reading3 материала для самостоятельного изучения
Параллельная программа сложения векторов10мин
Параллельная обработка линейного списка10мин
Исходные коды примеров из видеолекций10мин
Quiz1 практическое упражнение
Тестовые вопросы26мин
Week
4
Clock
1 ч. на завершение

Векторные вычисления с помощью OpenMP 4.0

Приветствуем вас на четвертой неделе курса! На этой недели мы разберемся с тем, что такое векторизация и зачем она нужна. Рассмотрим, как можно векторизовать код для современных процессоров, и познакомимся с новыми возможностями стандарта OpenMP 4.0....
Reading
4 видео (всего 43 мин.), 1 материал для самостоятельного изучения, 1 тест
Video4 видео
4.2. Векторизация исполняемого кода для современных процессоров9мин
4.3. Новые возможности в стандарте OpenMP 4.09мин
4.4. Примеры использования векторизации13мин
Reading1 материал для самостоятельного изучения
Исходные коды примеров из видеолекций10мин
Quiz1 практическое упражнение
Тестовые вопросы18мин

Преподавателя

Николай Николаевич Богословский (Nikolay N. Bogoslovskiy)

Кандидат физико-математических наук, доцент (Сandidate of Physics and Mathematics, Associate Professor)
Кафедра вычислительной математики и компьютерного моделирования ММФ (Department of Calculus Mathematics and Computer Modelling, Mechanics and Mathematics Faculty)

Евгений Александрович Данилкин (Evgeniy A. Danilkin)

Кандидат физико-математических наук, доцент (Сandidate of Physics and Mathematics, Associate Professor)
Кафедра вычислительной математики и компьютерного моделирования ММФ (Department of Calculus Mathematics and Computer Modelling, Mechanics and Mathematics Faculty)

О National Research Tomsk State University

National Research Tomsk State University is the largest classical university in the Asian part of Russia. For over 135 years TSU has been training the scientific and managerial elite, based on the integration of academic process and fundamental scientific research. It is a renowned center of education, science, innovations and attraction for creative talents, a generator of advanced ideas, and a paragon of adherence to the best traditions of Russian higher education. There are 23 departments and learning institutes, 1 University branch, Institute of Distance Education, Institute of Innovations in Education operating at TSU, and more than 17,000 students studying at the University, with 135 subject areas and specialties to choose from. TSU offers 136 Master’s programmes in 55 areas of academic studies and counting. The number of international students is constantly increasing, now with more than 1300 TSU students coming from countries such as the USA, UK, Germany, France, Australia, Italy, Poland, Mongolia, China, Vietnam, Korea, Columbia, Turkey and others....

Часто задаваемые вопросы

  • Зарегистрировавшись на сертификацию, вы получите доступ ко всем видео, тестам и заданиям по программированию (если они предусмотрены). Задания по взаимной оценке сокурсниками можно сдавать и проверять только после начала сессии. Если вы проходите курс без оплаты, некоторые задания могут быть недоступны.

  • Оплатив сертификацию, вы получите доступ ко всем материалам курса, включая оцениваемые задания. После успешного прохождения курса на странице ваших достижений появится электронный сертификат. Оттуда его можно распечатать или прикрепить к профилю LinkedIn. Просто ознакомиться с содержанием курса можно бесплатно.

Остались вопросы? Посетите Центр поддержки учащихся.