Universidad Autónoma de San Luis Potosí Facultad de Ingeniería Programas Analíticos del Área Mecánica y Eléctrica 5727 PROGRAMACION EN PARALELO

Transcripción

1 A) CURSO Clave Asignatura 5727 PROGRAMACION EN PARALELO Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo Créditos Horas por semana por semana adicional estudiante Totales B) DATOS BÁSICOS DEL CURSO IEA IM IMA IME IMT Nivel: Tipo (Optativa, Obligatoria) Prerrequisito: Clasificación CACEI: VIII Optativa IA C) OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: El alumno conocerá los conceptos que definen al supercómputo. Será capaz de identificar problemas que puedan ser resueltos con esta tecnología. Además, deberá desarrollar una solución a estos problemas utilizando las técnicas de programación paralela mediante la Interface de Paso de Mensajes (MPI, por sus siglas en inglés), el cual es un lenguaje paralelo usado ampliamente. D) CONTENIDOS Y MÉTODOS POR UNIDADES Y TEMAS 1. Introducción al cómputo distribuido 6 hrs Objetivo Conocer los conceptos básicos del cómputo distribuido, cuales son sus principales características. 1.1 Introducción 1.2 Escalabilidad 1.3 Sincronización 1.4 Coordinación 1.5 Grids Pág. 1

2 2. Introducción a la programación paralela 6 hrs Objetivo Se revisarán los conceptos básicos del cómputo paralelo. Específico: 2.1 Ideas preliminares 2.2 Definiciones básicas 2.3 Paralelismo de control 2.4 Escalabilidad 2.5 Análisis 2.6 Ley de Amdhal 3. Arquitecturas paralelas 6 hrs Objetivo Conocer algunas de las características más importantes de las arquitecturas paralelas. Específico: 3.1 Introducción 3.2 Organización de procesadores 3.3 Topologías de redes de procesadores 3.4 Arquitecturas paralelas 3.5 Speed-up, eficiencia y paralelicibilidad 4. Lenguaje paralelo MPI 15 hrs Objetivo Aprender a programar en el lenguaje paralelo MPI. Pág. 2

3 4.1 Introducción a MPI 4.2 Comunicación punto a punto 4.3 Modelos y modos de comunicación 4.4 Comunicación básica 4.5 Comunicación con buffer 4.6 Recepción 4.7 Tipos de datos 4.8 Etiquetas y comunicadores 4.9 Operaciones colectivas 4.10 Barreras y broadcast 4.11 Recolección 4.12 Distribución 4.13 Comunicación todos con todos 4.14 Reducción 4.15 Modularidad 4.16 Tipos de datos derivados Métodos de enseñanza Se realizarán exposiciones por parte del profesor y del alumno. 5. Mapeo de procesos en procesadores y planificación 9 hrs Objetivo Se hará una revisión de los métodos y algoritmos usados para mapear los procesos originados en algoritmos paralelos sobre algunas arquitecturas paralelas clásicas. 5.1 Introducción 5.2 Anillo en una malla 2-D 5.3 Malla 2-D en malla 2-D 5.4 Árbol binario completo en malla 2-D 5.5 Árbol binomial en malla 2-D 5.6 Grafos en hipercubos 5.7 Anillos y mallas en hipercubos 5.8 Balance de carga 5.9 Planificación estática 6. Algoritmos paralelos elementales 6 hrs Pág. 3

4 Objetivo El estudiante conocerá algunos de los más importantes algoritmos paralelos. 6.1 Introducción 6.2 Clasificación de algoritmos MIMD 6.3 Algoritmos de reducción 6.4 Algoritmos de broadcast E) ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE Se realizarán exposiciones por parte del profesor y del alumno. Se realizarán prácticas para la implementación de los algoritmos como tareas. F) EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN La calificación de la materia es el promedio de 3 exámenes parciales y un examen final ordinario. Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer parcial 16 sesiones Unidad % 1,2,3 Segundo parcial 32 sesiones Unidad % Tercer parcial 48 sesiones Unidad 5, % TOTAL ORDINARIO Extraordinario Semana 17 del semestre en curso a título De acuerdo a programación de Secretaría Escolar de regularización De acuerdo a programación de Secretaría Escolar Otras actividades académicas requeridas Para acreditar el curso es necesario haber acreditado el laboratorio correspondiente. La calificación del laboratorio no forma parte de la evaluación del curso. Pág. 4

5 G) BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS INFORMÁTICOS Textos básicos:. Foster I., Designing and Building Parallel Programs, Addison-Wesley, 1995 with the Message Passing Interface, 2nd Edition, The MIT Press, 1999 Textos complementarios: Coulouris G., Dollimore J., Kindberg T., Distributed Systems - Concepts and Design, Fourth Edition, Addison-Wesley, June 2005 Lazou, C., Supercomputers and their use, Oxford Clarendon Press, 1988 Chandra, R., Parallel programming in OpenMP, Morgan Kaufmann Publishers, 2001 Software: Pág. 5