MEM-294 Παράλληλοι Υπολογισμοί

Κατεύθυνση	Μαθηματικών	Εφαρμοσμένων Μαθηματικών
Είδος	Επιλογής Κορμού (Κ8)	Επιλογής Προχωρημένο
Έτος/εξάμηνο	3ο / Εαρινό
ECTS/Διδακτικές μονάδες	8 / 5
Ώρες διαλέξεων/εργαστηρίων	4 / 2
Προαπαιτούμενα μαθήματα	Κανένα
Συνιστώμενα μαθήματα	MEM-104, MEM-107, MEM-251
Μέθοδος διδασκαλίας	Διαλέξεις, εργαστήριο προβλημάτων
Μέθοδος αξιολόγησης	Τελική εξέταση, εξετάσεις προόδου

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

Να γνωρίζουν την ταξινόμηση των παράλληλων αλγορίθμων (bit-level, control-level και data-parallel level).
Να γνωρίζουν τους περιορισμούς που θέτει η επικοινωνία μεταξύ υπολογιστικών μονάδων.
Να κατανοούν το πρόβλημα της τοπικότητας των δεδομένων και τα σχήματα επικοινωνίας των υπολογιστικών μονάδων.
Να είναι σε θέση να αναλύουν παράλληλους αλγορίθμους για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων τηε αριθμητικής ανάλυσης.
Να είναι σε θέση να υλοποιούν παράλληλους αλγόριθμους χρησιμοποιώντας τα πρότυπα OpenMP και MPI.

Βασικά στοιχεία αρχιτεκτονικής παράλληλων μηχανών. Τοπολογία διασύνδεσης.
Πρότυπα παράλληλου υπολογισμού. Προσομοιώσεις μεταξύ προτύπων. Χρονοδρομολήγηση διεργασιών.
Βασικές τεχνικές σχεδιασμού παράλληλων αλγορίθμων. Παράλληλα συστήματα κοινής και κατανεμημένης μνήμης.
Παράλληλοι αλγόριθμοι για προβλήματα ταξινόιμησης, συγχώνευσης, προθεμάτων, κ.α. Παράλληλοι αλγόριθμοι για λύση γραμμικών συστημάτων.
Προγραμματισμός κατανεμημένης μνήμης με χρήση της OpenMP. Το μοντέλο μεταβίβασης μηνυμάτων MPI.

Εισαγωγή στον Παράλληλο Υπολογισμό. Πρότυπα, Αλγόριθμοι, Προγραμματισμός, Γ. Πάντζιου, Β. Μάμαλης, Α. Τομαράς, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών Ιδιωτική Κεφαλαιουχική Εταιρεία, 2013.
Parallel Computing: Theory and Practice, M.J. Quinn, McGraw-Hill, 1994.
Introduction to Parallel Computing, A. Grama, G. Karypis, V. Kumar, A. Gupta, Addison-Wesley, 2003.