Воеводин Вл. Параллельные вычисления. Санкт-Петербург, 2002 -600с.

2. Грегори Р. Эндрюс. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования. Пер. с. англ. –М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 512с.

3. Акжалова А.Ж. Параллельные вычисления (учебное пособие). – Алматы, 2004 - 114с.

4. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для высокопроизводительных многопроцессорных систем – СПб., 2002. – 400с.

Қосымша әдебиеттер

5. Harry Gordan and Gita Alaghband, (2003). Fundamentals of parallel processing published by Pearson Education Inc., ISBN: 0-13-901158-7.

6. Ananth Gama, Anshul Fupta and George Karypis, Vipin Kumar (2003). Introduction to parallel computing (second edition), Addison-Wesley.

16. Емтихан бағдарламасы

СҰРАҚТАР ТІЗІМІ

№	Сұрақтар мәтіні
	Параллель компьютерлерге сұраныс. Параллель компьютерлердің даму кезеңі.
	Параллель программалаудың қолданылу облыстары.
	Мәліметтердің параллельділігі.
	Есептердің параллельділігі.
	Программалау модельдері: тізбектелген және параллель
	Параллель компьютерлер және суперЭВМ.
	СуперЭВМ және өте жоғары өнімділік.
	ЭВМ өнімділігін арттыру.
	ЭЕМ-дегі мәліметтерді параллель өңдеу
	ЭЕМ архитектурасында параллельділіктің пайда болуының қысқаша тарихы.
	Параллельділік. Тапсырма деңгейінің паралельділігі.
	Параллельділік. Программа деңгейінің параллельділігі.
	Параллельділік. Командалар деңгейінің параллельділігі.
	Параллелді компьютерлер типтері. Көппроцессорлы жүйе.
	Параллельді компьютерлер типтері. Үлестірімді жадылы мультикомпьютерлер.
	Флинн таксономиясы. SISD құрылымы.
	Флинн таксономиясы. SIMD құрылымы.
	Флинн таксономиясы. MIMD құрылымы.
	Флинн таксономиясы. MISD құрылымы.
	Параллельді программалау. OCCAM- параллельді программалау тілі.
	Гиперкуб. Ағаштар және жұлдызшалар.
	Параллельді алгоритмдер. Ранг әдісімен сұрыптау.
	Параллельді алгоритмдер. Көпіршіктер әдісімен сұрыптау.
	Параллельді алгоритмдер. Біріктіру бойынша сұрыптау.
	Параллельді алгоритмдер. Тез сұрыптау.
	Параллельді алгоритмдер. Матрицаларды көбейту.
	Параллелді программалау. PVM – параллельді виртуальді машина.
	Параллелді программалау. MPI – хабарлама берілу интерфейсі.
	OpenMP.
	Параллель алгоритмдерді қолданбалы есептерді шешуде қолдану
	Компьютер өнімділігі
	Флинн таксономиясы. SIМD моделі
	Мониторлар.
	Параллель алгоритмдер.
	Ранг әдісімен сұрыптау.
	«Салыстырып, алмастырып» сұрыптау.
	Мәліметтерді бөлу.
	Көпіршіктер әдісімен сұрыптау және жұп- тақ қоюлар арқылы сұрыптау.
	Көпіршіктер әдісімен сұрыптау.
	Біріктіріп сұрыптау.
	Тез сұрыптау.
	Параллельдеудің сандық әдістері.
	Матрицаларды көбейту.
	Сызықты алгебралық теңдеулер жүйесін шешу.
	Параллель программалау.
	PVM- параллель виртуал машина.
	MPI- хабарламаларды жіберу интерфейсі.
	BSP- жаппай синхронды параллельділік.
	OCCAM- параллель программалау тілі.
	Тез әсер етуші Фортран.

БАҚЫЛАУ-ӨЛШЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ ҮЛГІЛЕРІ

№	Бақылау-өлшеу материалдары мәтіні
	Флинн таксономиясы. SIМD моделі: А) командалар бір ағыны және мәліметтер көп ағыны; В) командалар бір ағыны және мәліметтер бір ағыны; С) командалар көп ағыны және мәліметтер бір ағыны; D) командалар көп ағыны және мәліметтер көп ағыны.
	Компьютердің жылдамдық амалын анықтайтын тактілік жиіліктің өлшем бірлігі: А) МГц; В) Гбайт; С) Мбайт; D) Байт;
	Процессор разрядтылығы – бұл: А) Бір тактіде өз регистрлерінде қанша деректер битін қабылдап және өңдейтіндігін көрсетеді; В) тактілік жиілік; С) ЭЕМ түсіндіре алатын бұйрықтар мен деректер тізбегі; D) Қарапайым амалдар санын көрсететін өлшемдер жүйесі.
	Гиперкубтың диаметрі неге тең? А) log p; В) 2; С) р-1 (р-процессорлар саны); D) 1.
	Параллель есептеудің жедел орындалуы (тиімділігі) мынадай шамамен анықталады: А) бір процессорлы жүйеде есептеуге кететін уақыттың көп процессорлы жүйеде есептеуге кететін уақытқа қатынасымен; В) параллель есептеуге кететін уақыттың процессорлар санына көбейтіндісімен; С) процессорлар санының қосындысымен; D) алгоритмнің тізбекті орындалуына кететін уақытпен.
	Компьютер өнімділігі (операциялардың орындалу жылдамдығы) мына шамаға тәуелді: А) процессор жиілігіне; В) монитор экранының мөлшеріне; С) пернеге басу жылдамдығына; D) жүйелік блоктың өлшеміне.
	Қандай модельді компьютерлерде командалардың орындалуы синхронды жүреді?: А) SIMD модель; В) SISD модель; С) MIMD модель; D) MISD модель.
	Қазіргі компьютерлер қандай ғалымның принципі бойынша құрастырылған-: А) Джон Фон Нейман; В) Говард Эйкен; С) Блез Паскаль; D) Конрад Цузе.
	Қандай операциялық жүйелер болмайды? А) Көлемді және супер-ОЖ; В) командалық және графикалық; С) қарапайым және көпдеңгейлі; D) желілік және локалды.
	Процессор ақпаратты... өңдейді: А) екілік кодта; В) мәтін түрінде; С) ондық санау жүйесінде; D) схема түрінде.

БАҒАЛАУ ӨЛШЕМДЕРІ

%	Балды баға	Әріптік баға	Дәстүрлі баға	Білім алушылардың білімін бағалау өлшемдері
100 – 95	4,0	A	Өте жақсы	Бұл бағалар білім алушыға, егер ол бағдарламалық материалдарды толық игеруін көрсеткен және қандай да бір қателіктерге бой алдырмай дұрыс орындаған, зертханалық және бақылау жұмыстарын уақтылы әрі дұрыс орындаған және есептер тапсырған, бұған қоса өзіндік бірегей ойлау қабілетін танытқан, бақылау, коллоквиум тапсыруда қателіктер жіберменген, үй тапсырмаларын орындаған, ғылыми-зерттеу жұмыстарымен айналысып, пәнді оқып-үйрену барысында өздігінше қосымша ғылыми әдебиеттерді пайдаланған, бағдарламалық материалдарды өз еркімен жүйелей білген жағдайда қойылады.
94 – 90	3,67	А-
89 – 85	3,33	B+	Жақсы	Бұл бағалар студентке, егер ол бағдарламалық материалдарды 75%-дан кем игермесе және бұған қоса жауап беру кезінде айтарлықтай қателер жібермеген, зертханалық және бақылау жұмыстарын уақтылы орындаған және оны тапсыруда негізсіз ескертулері болған, коллоквиум мен үй тапсырмаларын дұрыс әрі уақытында орындап негізсіз ескертулермен тапсырған, оқытушының нұсқауы бойынша қосымша әдебиеттерді пайдаланған, ғылыми-зерттеу жұмыстарымен айналысып, негізсіз ескертулер болған және студенттің өздігімен түзетілген, бағдарламалық материалдарды оқытушының көмегімен жүйелей білген жағдайда қойылады.
84 – 80	3,0	B
79 – 75	2,67	B-
74 – 70	2,33	C+	Қанағаттанарлық	Бұл баға студентке, егер ол зертханалық материалдардың кем дегенде 50% игерген, бұған қоса зертханалық және бақылау жұмыстарын, үй тапсырмаларын орындау кезінде оқытушының көмегін қажет еткен, коллоквиум тапсыру кезінде толымсыз жауаптары мен негізсіз ескертулері болған, зерттеу жұмыстарында белсенділік көрсете алмаған, тек қана оқытушы көрсеткен әдебиеттермен ғана шектелген, материалдарды жүйелеуде біршама қиыншылықтарға бой алдырған жағдайда қойылады.
69 – 65	2,0	C
64 – 60	1,67	C-
59 – 55	1,33	D+
54 – 50	1,0	D
49 – 0		F	Қанағаттанарлықсыз	Бұл баға студентке, егер оның бағдарламада қарастырылған негізгі материалдарды оқуда кемшіліктері білінген, пән бағдарламасының жартысынан астамын игермеген, жауаптарында елеулі қателіктер жіберген, ағымдағы формалармен қарастырылған жеке, ағымдағы және қорытынды бақылауларды орындамаған, бағдарламада қарастырылған барлық негізгі әдебиеттермен жұмыс жасамаған жағдайда қойылады.

СТУДЕНТТЕРДІҢ ОҚУ ЖЕТІСТІКТЕРІ ШКАЛАСЫ

№	бақылау түрлері	апта	мах балл
	Сабаққа қатысым	*	*	*	*	*
	Ағымдық бақылау	*	*	*	**	*
	Аралық бақылау: коллоквиум, тест		**			**
	Барлығы:

КЕЛІСУ ПАРАҒЫ

ОҚУ ПӘНІНІҢ ЖҰМЫС БАҒДАРЛАМАСЫ

Мамандық 050602 – Информатика

Пән PE 4305 Параллельдік есептеулер

Білім деңгейі жоғары білім (бакалавр)

Оқу формасы жалпы орта білім негізіндегі күндізгі бөлім

Оқу жылы 2010-2011жж.

Оқу ісі жөніндегі проректор

б.ғ.д., профессор ________________ Айпеисова С.А.

«___»____________201_ ж.

«Информатика және ЕТ» кафедрасының оқытушысы Г.К.Маликованың жалпы орта білім негізіндегі күндізгі бөлімінің

050602 «Информатика» мамандығы үшін «Параллельдік есептеулер» пәні бойынша құрастырған жұмыс бағдарламасына

СЫН ПІКІР

«Параллельдік есептеулер» пәні 050602 «Информатика» мамандығының оқу жоспарына базалық пән ретінде кірістірілген. Курстың негізгі мақсаты мен міндеттері- студенттерге ғылыми есептерді шешуде параллельді алгоритмдерді және параллельді программалауды пайдалана отырып, өзіндік жеке қосымшаларын құра білуді үйрету.

Жұмыс бағдарламасының құрамына титульдық бет, курс мақсаты, курсты өткен соң студенттің білімі мен дағдыларына талап, сағаттардың күнтізбелік-тақырыптық жоспары, дәріс, лабораториялық сабақтардың тақырыптарының тізімі, қолданылатын әдебиеттер, қорытынды бақылау сұрақтарының мысалы мен тест сұрақтарының мысалы кірістірілген. Соңында кредиттік оқу жүйесі бойынша студенттердің білімін бағалау критериі мен оқу жетістіктерінің шкаласы келтірілген.

Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, жұмыс бағдарламасын ЖОО-дағы жұмыс бағдарламаларына қойылатын талаптарға сай келеді деп есептеп, оқу процесінде қолдануға ұсынуға болады.

Сын-пікір беруші:

________________________ _______________

08.06-52 Б

«Параллельдік есептеулер» пәні бойынша

(_2_кредит)

050602-Информатика мамандығының 4 – курс студенттеріне арналған

СИЛЛАБУС

2 семестр 2010-2011 оқу жылы

Оқытушы: Маликова Г.К.

Сабақ өткізілетін орын: корпус №6, Гришина,7.

Байланыс телефоны:

Сағаттар саны: дәрістер – 15сағ., лабораториялық сабақтар- 15сағ., ӨСӨЖ – 30сағ. (сабақ кестесі бойынша)

Кредит саны: 2

Курстың мақсаты:

«Параллельдік есептеулер» пәнін жүргізудің негізгі мақсаты – студенттерге ғылыми есептерді шешуде параллельді алгоритмдерді және параллельді программалауды пайдалана отырып, өзіндік жеке қосымшаларын құра білуді үйрету.

Мақсаты:

·Студенттердің параллель есептеулер облысындағы білімдерін қалыптастыру;

·Параллель есептерді шешу үшін параллель алгоритмдерді құруға дағдыландыру.

Пәннің тақырыптық жоспары

№	Тақырып аты	Сағаттар саны
Дәрістер	Лаб. Жұм.	СӨЖ	ӨСӨЖ
	Кіріспе. Параллель компьютерлерге сұраныс. Параллель компьютерлердің даму кезеңі.		-
	Параллельділік. Программалаудың екі моделі: тізбектелген және параллель. Мәліметтердің параллельділігі және есптердің параллельділігі. Программалаудың параллель модельдері.		-
	Параллельді компьютерлер. Тезорындалуын арттыруға арналған техникалық қамсыздандыру. Параллель компьютерлер түрлері. Флинн таксономиясы. Жаңа таксономияны құру тәсілдері.		-
	Параллель программалауды тиімді бағалау. Орындалу уақыты, детализациялану деңгейі, үдеу коэффициенті, құны, тиімділігі. Амдал заңы, Густафсон заңы.		-
	Процесстер мен синхронизациялану. Аппаратты деңгейдегі синхронизациялану. Программалау тілінің синхронизациясы. Хабарламаларды беру синхронизациясы.
	Параллельді алгоритмдер. Параллель алгоритмдерді құру: декомпозиция, коммуникацияны жобалау, ірілендіру.
	Параллельді алгоритмдер. Есептеулерді жоспарлау. Сұрыптау алгоритмдері.	-	-		-
	Параллельді алгоритмдер. Сандық әдістерді параллельдеу: сызықты алгебралық теңдеулер жүйесін шешу. Тура және итерациялау әдістері.	-	-		-
	Параллель программалау. Ағындар және мәліметтерді өңдеу.
	Параллель программалау тілдері: HPF және C++ тілінің кеңеймелері, Fortran 90.	-	-		-
	Параллель программалау: PVM, MPI, Open MP қолданып, үлестірілген мәліметтерге енуді құру.	-	-		-
	Ғылыми есептерді шешудің параллель алгоритмдерінің қосымшалары.		-
	Кескіндерді өңдеу. Төменгі, ортаңғы және жоғарғы деңгейлерде кескіндерді өңдеу түрлері. Fourier түрлендіруі және Fourier алгоритмдері.		-
	БАРЛЫҒЫ

Өзіндік жұмыс тапсырмалары

№	Тақырып атауы	Сағ.саны	СӨЖ бақылау түрі	СӨЖ тапсыру графигі
	Матрицаның барлық өзінің мәндерін табудың параллель алгоритмі		Хабарлама дайындау	1 апта
	Сұрыптаудың параллель әдістері		Хабарлама дайындау	1 апта
	Графтардағы параллель әдістер		Хабарлама дайындау	2 апта
	Созылмалы сығылмайтын сұйықта фильтрлеу есептерін шешуді тор әдісімен параллельдеу		Хабарлама дайындау	2 апта
	Жеке көбейткіштерде дифференциал теңдеулерді шешудің параллель әдістері.		Хабарлама дайындау	3 апта
	Матрицаны векторге көбейтудің параллель әдістері		Хабарлама дайындау	3 апта
	Електен өткізудің үш өлшемді есептерін шешуде есептеулерді үлестіру.		Хабарлама дайындау	4 апта
	Сызықты теңдеулер жүйесін шешу		Хабарлама дайындау	4 апта
	Соңғы автоматтаресебінде параллельдеу.		Хабарлама дайындау	5 апта
	Параллель әдістерді өңдеу есептері		Хабарлама дайындау	5 апта

Консультация уақыты

Апта күні	Уақыты
жұма	14.40-15.30

Аралық бақылау кестесі

Аралық бақылау
Аралық бақылау түрі	Сағаттар саны	Тапсыру мерзімі
Коллоквиум Тест

Әдебиеттер тізімі

Негізгі әдебиеттер

Воеводин Вл. Параллельные вычисления. Санкт-Петербург, 2002 -600с.

8. Грегори Р. Эндрюс. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования. Пер. с. англ. –М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 512с.

9. Акжалова А.Ж. Параллельные вычисления (учебное пособие). – Алматы, 2004 - 114с.

10. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для высокопроизводительных многопроцессорных систем – СПб., 2002. – 400с.

Қосымша әдебиеттер

11. Harry Gordan and Gita Alaghband, (2003). Fundamentals of parallel processing published by Pearson Education Inc., ISBN: 0-13-901158-7.

12. Ananth Gama, Anshul Fupta and George Karypis, Vipin Kumar (2003). Introduction to parallel computing (second edition), Addison-Wesley.

Курс талаптары:

1. Жұмыс түрлері:

Дәріс, практикалық жұмыс, лабораториялық жұмыс, үй тапсырмасы, бақылау жұмысы, тест, коллоквиум, мәнжазба.

2. Жұмыс түрлерін бағалау критериилері:

Дәріс конспектісі: дәптердегі дәріс конспектілерінің толықтығын тексеру.

Лабораториялық жұмыс: компьютерлік класта өтеді және курс бойынша өтілген теориялық материалдарды тәжірибеде қолдануға дағдылану мүмкіндігін береді. Сабақ соңында студенттің теориялық материалдарды меңгеру деңгейіне және тапсырманы орындау белсенділігіне, жылдамдығына қарай балл қойылады.

Коллоквиум: Өтілген материалдар бойынша семестр бойына жазбаша немесе ауызша түрде өтіледі. Мерзімі және қабылдау түрі алдын-ала ескертіледі.

Аралық бақылау тестері: өтілген материалдар бойынша 10 және одан да көбірек тапсырмадан тұратын тесттер.

Қорытынды емтихан: Семестрдің соңында қорытынды емтихан өткізіледі, емтиханның мерзімі деканаттың кестесімен белгіленеді. Емтихан компьютерлік тест түрінде өткізіледі. Тестке курстағы программа бөліктерінің тапсырмалары енгізіледі, емтиханда дәріс конспектісін, оқулықты, кез-келген жазбаны қолдануға болмайды. Емтихан ережесін сақтамаған студент, емтиханнан босатылады және емтихан тапсырмаған болып есептелінеді.

Бағалау кестесі

№	бақылау түрлері	апта	мах балл
	Сабаққа қатысым	*	*	*	*	*
	Ағымдық бақылау	*	*	*	**	*
	Аралық бақылау: коллоквиум, тест		**			**
	Всего

Сабаққа қатысым:

Сабақ кестесіне қойылған барлық сабаққа қатысуға міндетті.

Сабаққа кешігу:

Кез келген себеппен сабаққа 2 рет кешіксе, ол 1 рет сабаққа қатыспаған болып есептеледі. Алдын-ала келісілген келісім бойынша сабақты өтеу бір рет қабылданады.

Ұялы телефондар:

Аудиторияда студент телефонды ағытып қою керек. Орындалмаған жағдайда тәртіп бұзылған болып есептелінеді.

БАҒАЛАР ШКАЛАСЫ

Баға	балл	%
А	4,0	95-100%
А-	3,67	90-94%
В+	3,33	85-89%
В	3,0	80-84%
В-	2,67	75-79%
С+	2,33	70-74%
С	2,00	65-69%
С-	1,67	60-64%
Д+	1,33	55-59%
Д	1,0	50-54%
F		0-49%

Пән бойынша тапсырмаларды орындау және тапсыру графигі

Бақылау түрі	Тапсырманың мақсаты мен мазмұны	Ұсынылатын әдебиеттер	Орындалу ұзақтығы	Бақылау формасы	Тапсыру мерзімі
Дәріске қатысымы	14 п. жазылған тақырыптар бойынша материалдарды игеру	15п. берілген әдебиеттер	15 сағ	Қатысым журналына белгілеу	Әрбір дәрісте
Лабораториялық сабақтарға қатысымы	14 п. жазылған тақырыптар бойынша материалдарды игеру	15п. берілген әдебиеттер	15 сағ	Қатысым журналына белгілеу	Әрбір сабақта
№№ 1-6Лабораториялық жұмыстарды тапсыру	14 п. жазылған тақырыптар бойынша материалдарды игеру	15п. берілген әдебиеттер	15 сағ	Лабораториялық жұмыстарды тапсыру	Апта сайын
СӨЖ-дерге бақылау тапсырмалары практикалық сабақтар бойынша№ 1-13	СӨЖ материалдарында берілген №№ 1-13 бөлімдердің тақырыптары бойынша білімдерін тереңдету	СӨЖ тақырыптарына сәйкес	60 сағ	Жазбаша жұмыс	Апта сайын
ОСӨЖ тақырыптарына тапсырмалар	№№ 1-13 бөлімдердің тақырыптары бойынша білімдерін тереңдету	ОСӨЖ тақырыптарына сәйкес	30 сағ	Жазбаша жұмыс, сұрау	Апта сайын
Коллоквиум	№№ 1-13 бөлімдерінің тақырыптары бойынша білімдерін тексеру	15п. берілген әдебиеттер	0,3 сағ	Ауызша сұрау немесе жазбаша жұмыс	2,5 апталарда
Тест	№№ 1-13 бөлімдерінің тақырыптары бойынша білімдерін тексеру	15п. берілген әдебиеттер	0,15	Жазбаша жұмыс	2,5 апталарда

Информатика және ЕТ пәнінің оқу-әдістемелік қамсыздандырылу картасы

р/н	Пән аты	Оқу әдебиеті (аты, шыққан жылы, авторы)	Саны адам./дана
	Параллельдік есептеулер
		Акжалова А.Ж. Параллельные вычисления: Учебное пособие/ А.Ж. Акжалова. - Алматы: Print-S, 2004.
		Акжалова А.Ж. Параллельные вычисления: Учебное пособие/ А.Ж. Акжалова. - Алматы: Казак университет!, 2007.
		Акжалова Э.Ж. Параллельд!к есептеу: Оку куралы/ Э.Ж. Акжалова. - Алматы: Print-S, 2004.
		Бескин Л.Н. Стереометрия: Пособие для учителей средней школы/ Л.Н. Бескин. - 2-е изд., доп. - М.: Просвещение, 1971.
		Избембетова Н.Б. Сызба геометрия: Кыскаша дэр!стер конспект!с!/ Н.Б. Избембетова, Ж.Ж. Ш!лмагамбетова, Г.Ж. Таханова. - Актобе: ПринтА, 2007.
		Янг С. Алгоритмические языки реального времени: Конструирование и разработка/ С. Янг; Пер. с англ. Л.В.Ухова. Под ред. В.В.Мартынюка. - М.: Мир, 1985.

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ.ЖҰБАНОВ АТЫНДАҒЫ АҚТӨБЕ МЕЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Информатика және ЕТ кафедрасы

«050602-Информатика» мамандығының күндізгі бөлімінің 4-курс

студенттеріне арналған

«Параллельдік есептеулер» пәні бойынша

ДӘРІСТЕР ЖИНАҒЫ

Ақтөбе, 2011ж

І. ДӘРІСТЕР ЖИНАҒЫН ҚҰРАСТЫРҒАН ЖӘНЕ ЕНГІЗГЕН

Орындаушылар

Информатика және ЕТ кафедрасының _______________Нарбекова З.Т.

оқытушылары

«___»_________2011г.

Информатика және ЕТ кафедрасының _______________Маликова Г.К.

оқытушылары

«___»_________2011г.

Жауапты орындаушы

Информатика және ЕТ кафедрасының

меңгерушісі _________ Сарсимбаева С.М. «____»______________2011г.

II. КАФЕДРАНЫҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК СЕКЦИЯСЫНЫҢ ОТЫРЫСЫНДА ТАЛҚЫЛАНДЫ

Хаттама № «» 2011 г.

I. РЕЦЕНЗЕНТ

_____________________________ __________ __________________

«_____»__________________2011г.

IV. ФИЗИКА-МАТЕМАТИКА ФАКУЛЬТЕТІ ӘДІСТЕМЕЛІК КОМИССИЯСЫНДА МАҚҰЛДАНҒАН

Хаттама № «» 2011 г.

V. АЛҒАШҚЫ ТЕКСЕРУ МЕРЗІМІ 20__ ж.

ҚАЙТАЛАП ТЕКСЕРУ МЕРЗІМІ 1 жыл

VI. АУЫСТЫРЫЛЫП ЕНГІЗІЛДІ ______________________

Алдыңғы жұмыс бағдарламасының бекітілген мерзімі

1-дәріс

Тақырыбы: Кіріспе. Параллель компьютерге сұраныс. Параллель программалаудың дамуы.

Мақсаты: Параллельдік есептеулер пәнінің негізі параллель компьютерлер, параллель программалар, параллель есептеулер туралы түсінік беру.

Кілттік сөздер: параллель, параллель программалар, параллель компьютерлер, векторлы- конвейрлі компьютерлер, жоғары өндіруші программалар

Жоспары:

1. Кіріспе. Параллель программалаудың дамуы.

2. Параллель компьютерге сұраныс

3. Параллельді есептеулер туралы негізгі түсініктер.

1. Соңғы жылдары пайдаланып жүрген есептеуіш машиналардың есептеу жылдамдығы мен сапасына көп көңіл бөлінетін болды. Сондықтан қазіргі кезде қуатты суперкомпьютерлер және көппроцессорлы компьютерлер жасалынуда. Олардың мүмкіншіліктері өте зор. Берілген операцияның орындалуы жеделдеді, әрі нәтижеге жету жылдамдығы өте жоғары.

Жоғарғы өндіруші техникалар қазірде мынадай бағыттарда дамуда. Векторлы-конвейерлі компьютерлер, үлестірімділі-жадылы массивті-параллельді компьютерлер, ортақ жадылы параллель компьютерлер, кластер архитектуралы компьютерлер. Деректерді параллель өңдеу параллель алгоритмдерді өңдеуді қолдануға негізделеді. Арнаулы программалы жасақпен жұмыс жасай білу үшін және параллель алгоритмін құрып және программалаудың параллельділік тәсілін меңгеру үшін сәйкес білім мен біліктілік қажет.

Бұл пәннің мақсаты – параллельді есептеудің негізін қалыптастыру, параллельді алгоритмдерді талдау. Пәнде үш мәселе қарастырылады: аппараттық жабдықталуы, программалау, алгоритмдер.

2.Параллель компьютерлерге сұраныс және параллель программалаудың даму кезеңдері

Параллель компьютер дегеніміз – есепті сандық түрде шешіп, үйлесімді шешуге қабілетті процессорлардың жиынтығы.

Параллельді программа – бұл әр процесс өзінің меншікті процессорныда жүріп қана қоймай, параллель орындалатын программа.

Есептеу жылдамдығы жоғары, е,септеу уақыты аз, сонымен бірге деректер массивін өңдей алатын сұраныс қай кезде де орын алып отырған. Бірақ компьютерлік технологияның дамуына байланысты параллель компьютерлерді дамыту техника мен экономика салаларына өте қажет болды. Жәй өмірден параллельділікке мысал келтірсек, көктем басталысымен, ағаш жапырақтарының барлығы бірге өркендей бастайды, ал оркестрде барлық әртүрлі аспаптар ойнағанда, бір ғана әуенді естиміз.

Параллельді компьютерлер мен параллельді есептеулер қолданылатын облыстарға тоқталсақ:

- күрделі жүйені сандық модельдеуде: ауа-райын болжау, гендік инженерия, интегралдық схеманы жобалау, жаңалықтар, кезекті космосқа ұшырылу туралы жедел хабар, т.б.

- бизнесте, коммерциялық салада: видеоконференциялар, параллель мәліметтер қоры, банктік транзакция, т.б.

- техникада: медицина саласында, автоматты түрде диагноз қою, жер сілкінуді болжау, айналадағы ортаның ластануын анализдеу, дәрі-дәрмек препараттарын жасау, т.б.

- білім беру саласында: кеңейтітген графика және виртуальды әлем, әсіресе, компьютерлік ойындар құрастыру.

Жоба жасаушылар параллельділікті қолдану кезінде көптеген қиыншылықтарға кезігуде. Себебі, компьютер жұмысы негізгі операцияны орындауға кететін уақытқа тәуелді. Ал, келіп түскен командалар мен мәліметтер ағынын бір мезгілде өңдеп отыратын процессор «тактілі циклмен» жұмыс жасау керек. Бұл қиыншылықтарды шешу үшін компьютер жобасын жасаушылар компьютерді күрделендіріп, түрлендіру үшін мынадай тәсілдерді қолдана бастады:

- конвейерлі өңдеу (бірнеше команданың әртүрлі стадиялары бір мезгілде орындалады);

- функционалдық модулдер жиынын кірістіру (бірнеше көбейткіштер, сумматорлар, және т.б. жеке командалар ағынымен басқарылады),

- жеке процессоры, жадысы және логикалы өзара байланысты (желімен) «компьютерлер жиынының бірігуі».

Pentium III компьютерін 70 жылдардағы компьютерлермен салыстырғанда суперкомпьютер болып есептелетін еді, қазір ол атау мұндай компьютерлерге сай емес. Суперкомпьютерлердің өнімділігі жоғары және жедел жады мен дискілік жады көлемі үлкен болады. Қазірде дүние жүзінде 500 ең қуатты компьютерлердің арасында 1-ші орын алып отырған компьютер – ASCI WHITE. Оның архитектурасы – 8192 процессорлы, жедел жадысы 4 терабайт, өнімділігі – секундына 12 триллион операция жасайды. Әрине, бұл компьютерлердің құны да арзан емес, бірнеше миллион доллар тұрады. Осыншама қымбат компьютерлерді пайдаланатындай бізде қандай күрделі есептер бар? Ол есептер соншама маңызды ма? Осы сұрақтарға жауап беру үшін мынадай бір мысал қарастырайық.

3. Мұнай өндіретін процесті қарастырайық. Жер асты резервуарлары қазылған скважиналардан тұрады, біреуінен мұнай сорылса, екіншісінен су төменге айдалады. Бізге мынадай есеп қойылады: осы резервуардан алынатын мұнайдың запасын анықтау керек немесе бізге қаншама қосымша скважина керек, осыны есептеу үшін біз схеманы қарапайым елестетейік. Резервуарды куб деп қарастырайық. Куб көлемі - 100х100х100 нүктелерден тұрады.Әрбір нүктеде орындалатын функциялар – жылдамдық, қысым, температура, компоненттің концентрациясы (су, газ, мұнай, т.б.). Барлығы 5-20 функция (орташа-10). Бұл функциялар сызықты емес. Сондықтан оларды есептеу үшін 200-1000 операция орындалу керек (орташа -500). Жүріп жатқан процестер стандартты емес, сондықтан қадамдар саны 100-1000 (орташа-500). Сонда куб ішінде орындалатын арифметикалық операциялар саны:

10⁶ (нүктелер)*10 (функция)*500 (операция)*500 (қадам)=2.5*10¹², яғни 2500 млрд. арифметикалық операция. Әрине, мұндай операцияларды қарапайым компьютерлермен орындасақ қаншама уақыт кетер еді.

Бақылау сұрақтары

1. Параллель компьютерлер дегеніміз не?

2. Параллель есептеулер қандай салларда қолданылады.

3. Суперкомпьютерлер дегеніміз не?

4. Суперкомпьютерлердің қандай түрлері бар?

Әдебиеттер

Дата добавления: 2015-10-29