II. Кафедра отырысында талқыланды

Хаттама № __ «___» ____________ 201__ ж.

III. СЫН-ПІКІР БЕРУШІ

__________________ _____ _________________

(дәрежесі, атағы) (қолы) (аты - жөні)

«___» ____________ 201__ ж.

IV. ФАКУЛЬТЕТТІҢ ӘДІСТЕМЕЛІК КОМИССИЯСЫНА БЕКІТУГЕ ҰСЫНЫЛДЫ

Хаттама № __ «___» ____________ 201__ ж.

V. АЛҒАШҚЫ ТЕКСЕРУ МЕРЗІМІ 2011 ж.

Тексеру мерзімділігі 1 жыл

VI. Ауыстырылып енгізілді _________________________________________

Алдыңғы жұмыс бағдарламасының бекітілген мерзімі

11. Пәнді оқытудың мақсат-міндеттері:

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

12. Пәнді оқып үйрену нәтижесінде студенттің меңгеруге тиісті негізгі түсініктері, білімдері, біліктіліктері және дағдылары:

түсінігі болуға: параллельді компьютерлер және супер-ЭЕМ туралы; параллельді компьютерлердің түрлері туралы; объект, примитив, растрлы және векторлы графика туралы; білуге және қолдануға: ЭЕМ архитектурасындағы параллельділіктің пайда болу тарихын білуі тиіс; ЭЕМ өніміділігін ұлғайту тәсілін білуі тиіс; паралллельді алгоритмдерді және есептер шығаруда параллельдеу принципін қолдана білуі тиіс; параллельді компьютерлердің өнімділігін төмендететін факторларды білуі. дағдылануға: параллельді алгоритмдерді құру; кейбір есептерді шешуге арналған параллельді алгоритмдер қосымшасын құра білу; студент міндетті.

13. Пәннің күнтізбелік-тақырыптық жоспары және сағат бөлінісі

№ р/с	Тақырып атауы	Дәріс (сағ.)	Лабор. сабақ (сағ.)	Өзіндік жұмыс (сағ.)	Ағымдқ бақылау түрі	Аралық бақылау түрі
	Кіріспе. Параллель компьютерлерге сұраныс. Параллель компьютерлердің даму кезеңі.	1	-	4	Блиц-сұрау	Коллоквиум, тест
	Параллельділік. Программалаудың екі моделі: тізбектелген және параллель. Мәліметтердің параллельділігі және есптердің параллельділігі. Программалаудың параллель модельдері.	2	-	5	Блиц-сұрау
	Параллельді компьютерлер. Тезорындалуын арттыруға арналған техникалық қамсыздандыру. Параллель компьютерлер түрлері. Флинн таксономиясы. Жаңа таксономияны құру тәсілдері.	2	-	5	Блиц-сұрау
	Параллель программалауды тиімді бағалау. Орындалу уақыты, детализациялану деңгейі, үдеу коэффициенті, құны, тиімділігі. Амдал заңы, Густафсон заңы.	2	-	5	Блиц-сұрау, лабор. жұмысты тапсыру
	Процесстер мен синхронизациялану. Аппаратты деңгейдегі синхронизациялану. Программалау тілінің синхронизациясы. Хабарламаларды беру синхронизациясы.	1	4	5	Блиц-сұрау, лабор. жұмысты тапсыру	Коллоквиум, тест
	Параллельді алгоритмдер. Параллель алгоритмдерді құру: декомпозиция, коммуникацияны жобалау, ірілендіру.	3	4	5	Блиц-сұрау
	Параллельді алгоритмдер. Есептеулерді жоспарлау. Сұрыптау алгоритмдері.	-	-	5	Блиц-сұрау
	Параллельді алгоритмдер. Сандық әдістерді параллельдеу: сызықты алгебралық теңдеулер жүйесін шешу. Тура және итерациялау әдістері.	-	-	5	Блиц-сұрау
	Параллель программалау. Ағындар және мәліметтерді өңдеу.	2	7	5	Блиц-сұрау, лабор. жұмысты тапсыру
	Параллель программалау тілдері: HPF және C++ тілінің кеңеймелері, Fortran 90.	-	-	5	Блиц- сұрау
	Параллель программалау: PVM, MPI, Open MP қолданып, үлестірілген мәліметтерге енуді құру.	-	-	5	Блиц -сұрау
	Ғылыми есептерді шешудің параллель алгоритмдерінің қосымшалары.	1	-	2	Блиц-сұрау
	Кескіндерді өңдеу. Төменгі, ортаңғы және жоғарғы деңгейлерде кескіндерді өңдеу түрлері. Fourier түрлендіруі және Fourier алгоритмдері.	1	-	4	Блиц-сұрау
	Барлығы	15	15	60

14. Пәннің оқу-әдістемелік картасы

Дәрістер

Тақырып №	Дәріс №	Сабақ жоспары, негізгі дидактикалық бірліктер	Ағымдық бақылау түрлері
1	1	Кіріспе. Параллель компьютерлерге сұраныс. Параллель компьютерлердің даму кезеңі. Параллель программалау бағыттарының дамуы. Параллель программалаудың қолданылу облыстары.	Блиц-сұрау
2	2-3	Параллельділік. Программалаудың екі моделі: тізбектелген және параллель. Мәліметтердің параллельділігі және есптердің параллельділігі. Программалаудың параллель модельдері.	Блиц- сұрау
3	4-5	Параллельді компьютерлер. Тезорындалуын арттыруға арналған техникалық қамсыздандыру. Параллель компьютерлер түрлері. Ортақ жадылы (бөлінетін жадылы) көппроцессорлы жүйелер. Хатты беру мультикомпьютері немесе үлестірілімді жадылы компьютерлер. Флинн таксономиясы. Жаңа таксономияны құру тәсілдері.	Блиц- сұрау
4	6-7	Параллель программалауды тиімді бағалау. Орындалу уақыты, детализациялану деңгейі, үдеу коэффициенті, құны, тиімділігі. Амдал заңы, Густафсон заңы.	Блиц- сұрау
5	8	Процесстер мен синхронизациялану. Күйі, іс-әрекеті, тарихы және қасиеттері. Бөлінбейтін әрекеттер және күту операторлары. Синхронизацияны беру: күту операторлары. «Сұраныс беруші-тұтынушы» түріндегі синхронизация. Блоктау және кедергі.Критикалық секция есебі. Аппаратты деңгейдегі синхронизациялану. Семафорлар. Мониторлар. Программалау тілінің синхронизациясы. Хабарламаларды беру синхронизациясы.	Блиц- сұрау
6	9-11	Параллельді алгоритмдер. Параллель алгоритмдерді құру: декомпозиция, коммуникацияны жобалау, ірілендіру. Есептеулерді жоспарлау. Ранг әдісімен сұрыптау. Салыстыру- және – алмастыру. Мәліметтерді бөлу. Пузырек әдісімен сұрыптау және жұп- тақ қоюлар арқылы сұрыптау. ShellSort. Біріктіріп сұрыптау. Тез сұрыптау. Параллельдеудің сандық әдістері. Матрицаларды көбейту. Сұрыптау алгоритмдері. Сандық әдістерді параллельдеу: сызықты алгебралық теңдеулер жүйесін шешу. Тура және итерациялау әдістері.	Блиц- сұрау
7	12-13	Параллель программалау. Ағындар және мәліметтерді өңдеу. Параллель программалау тілдері: HPF және C++ тілінің кеңеймелері, Fortran 90. PVM, MPI, Open MP қолданып, үлестірілген мәліметтерге енуді құру.	Блиц- сұрау
8	14	Ғылыми есептерді шешудің параллель алгоритмдерінің қосымшалары.	Блиц- сұрау
9	15	Кескіндерді өңдеу. Төменгі, ортаңғы және жоғарғы деңгейлерде кескіндерді өңдеу түрлері. Fourier түрлендіруі және Fourier алгоритмдері.	Блиц- сұрау

Лабораториялық сабақтар

Тақырып №	Сабақ №	Сабақ жоспары, негізгі дидактикалық бірліктер	Ағымдық бақылау түрлері
6	1-4	Параллель программалау. С++ тілінің кеңеймесін қолдана отырып, параллель алгоритмдерге программалық код құру.	Тапсырманы тексеру
5	5-8	Программалау тілдерінің синхронизациясын қолдана отырып, есептерді шешу: блоктар/блоктан алу; критикалық секция; семафорлар.	Тапсырманы тексеру
7	9-10	Ағындарды қолданып, Linux- те программалар құру.	Тапсырманы тексеру
7	11-12	Хабарламаларды беруді программалау (MPI).	Тапсырманы тексеру
7	13-15	PVM-де жұмыс. Ағындарды құру және PVM-де мәліметтерді параллель өңдеу.	Тапсырманы тексеру

15. Әдебиеттер тізімі:

Негізгі әдебиеттер

1. 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
1	Параллель компьютерлерге сұраныс. Параллель компьютерлердің даму кезеңі.
2	Параллель программалаудың қолданылу облыстары.
3	Мәліметтердің параллельділігі.
4	Есептердің параллельділігі.
5	Программалау модельдері: тізбектелген және параллель
6	Параллель компьютерлер және суперЭВМ.
7	СуперЭВМ және өте жоғары өнімділік.
8	ЭВМ өнімділігін арттыру.
9	ЭЕМ-дегі мәліметтерді параллель өңдеу
10	ЭЕМ архитектурасында параллельділіктің пайда болуының қысқаша тарихы.
11	Параллельділік. Тапсырма деңгейінің паралельділігі.
12	Параллельділік. Программа деңгейінің параллельділігі.
13	Параллельділік. Командалар деңгейінің параллельділігі.
14	Параллелді компьютерлер типтері. Көппроцессорлы жүйе.
15	Параллельді компьютерлер типтері. Үлестірімді жадылы мультикомпьютерлер.
16	Флинн таксономиясы. SISD құрылымы.
17	Флинн таксономиясы. SIMD құрылымы.
18	Флинн таксономиясы. MIMD құрылымы.
19	Флинн таксономиясы. MISD құрылымы.
20	Параллельді программалау. OCCAM- параллельді программалау тілі.
21	Гиперкуб. Ағаштар және жұлдызшалар.
22	Параллельді алгоритмдер. Ранг әдісімен сұрыптау.
23	Параллельді алгоритмдер. Көпіршіктер әдісімен сұрыптау.
24	Параллельді алгоритмдер. Біріктіру бойынша сұрыптау.
25	Параллельді алгоритмдер. Тез сұрыптау.
26	Параллельді алгоритмдер. Матрицаларды көбейту.
27	Параллелді программалау. PVM – параллельді виртуальді машина.
28	Параллелді программалау. MPI – хабарлама берілу интерфейсі.
29	OpenMP.
30	Параллель алгоритмдерді қолданбалы есептерді шешуде қолдану
31	Компьютер өнімділігі
32	Флинн таксономиясы. SIМD моделі
33	Мониторлар.
34	Параллель алгоритмдер.
35	Ранг әдісімен сұрыптау.
36	«Салыстырып, алмастырып» сұрыптау.
37	Мәліметтерді бөлу.
38	Көпіршіктер әдісімен сұрыптау және жұп- тақ қоюлар арқылы сұрыптау.
39	Көпіршіктер әдісімен сұрыптау.
40	Біріктіріп сұрыптау.
41	Тез сұрыптау.
42	Параллельдеудің сандық әдістері.
43	Матрицаларды көбейту.
44	Сызықты алгебралық теңдеулер жүйесін шешу.
45	Параллель программалау.
46	PVM- параллель виртуал машина.
47	MPI- хабарламаларды жіберу интерфейсі.
48	BSP- жаппай синхронды параллельділік.
49	OCCAM- параллель программалау тілі.
50	Тез әсер етуші Фортран.