Специалитет 2026/2027

Параллельные вычисления

ID 1139880

Статус: Курс обязательный (Компьютерная безопасность)

Кто читает: Кафедра компьютерной безопасности

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 5-й курс, 1-4 модуль

Онлайн-часы: 20

Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ

Преподаватели: Байдин Георгий Сергеевич

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 64

Программа дисциплины

Аннотация

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов специальности 10.05.01. «Компьютерная безопасность», обучающихся по программе «Компьютерная безопасность» по специализации «Математические методы защиты информации» изучающих дисциплину «Параллельные вычисления».

Цель освоения дисциплины

• Ознакомление студентов с технологиями параллельного программирования
• Освоение студентами технологий параллельного программирования для дальнейшего использования при решении ресурсоемких вычислительных задач математического анализа, компьютерной безопасности и защиты информации

Планируемые результаты обучения

• Пишет простые программы с использованием технологии MPI для запуска на кластере. Может оценить вычислительную мощность суперкомпьютера.
• Создаёт параллельный код с использованием CUDA, OpenACC.
• Создаёт параллельный код с использованием MPI для часто используемых алгоритмов. Проводит анализ эффективности параллельных алгоритмов.
• Создаёт параллельный код с использованием OpenMP, PosixThreads, автоматического распараллеливания.

Содержание учебной дисциплины

• Обзор суперкомпьютерных технологий. Введение в Linux, bash, работу на суперкомпьютере. Основы MPI. Двухточечные и коллективные обмены.
• Теоретические и практические основы параллельных алгоритмов.
• Основы параллелизации с помощью технологий OpenMP, PosixThreads, автоматического распараллеливания.
• Основы использования графических ускорителей с помощью технологий CUDA, OpenACC и др.

Элементы контроля

• Контрольная работа №1
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Контрольная работа №2
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Контрольная работа №3
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Домашнее задание №1
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Домашнее задание №2
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Контрольная работа №4
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Домашнее задание №3
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Домашнее задание №4
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Контрольная работа №7
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Контрольная работа №8
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Контрольная работа №9
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Домашнее задание №5
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Домашнее задание №6
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Контрольная работа №10
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Контрольная работа №11
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Контрольная работа №12
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Домашнее задание №7
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Домашнее задание №8
  Домашнее задание с письменным отчетом
• Контрольная работа №6
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут
• Контрольная работа №5
  Контрольная работа / тест на пройденный материал в течение 15-20 минут

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 2nd module
  0.1 * Контрольная работа №3 + 0.1 * Контрольная работа №4 + 0.1 * Домашнее задание №4 + 0.1 * Контрольная работа №5 + 0.1 * Домашнее задание №2 + 0.1 * Контрольная работа №1 + 0.1 * Домашнее задание №1 + 0.1 * Контрольная работа №2 + 0.1 * Домашнее задание №3 + 0.1 * Контрольная работа №6
• 2026/2027 4th module
  0.1 * Контрольная работа №9 + 0.1 * Домашнее задание №6 + 0.1 * Домашнее задание №7 + 0.1 * Домашнее задание №8 + 0.1 * Контрольная работа №11 + 0.1 * Контрольная работа №7 + 0.1 * Контрольная работа №8 + 0.1 * Контрольная работа №10 + 0.1 * Контрольная работа №12 + 0.1 * Домашнее задание №5

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Малявко, А. А.  Параллельное программирование на основе технологий OpenMP, MPI, CUDA : учебное пособие для академического бакалавриата / А. А. Малявко. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 129 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-11827-8. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/446247 (дата обращения: 28.08.2023).
• Основы работы с технологией CUDA - Боресков А.В., Харламов А.А. - Издательство "ДМК Пресс" - 978-5-94074-578-5 - 2010 - русский - https://e.lanbook.com/book/1260 - ЛАНЬ - 1260
• Параллельное программирование с использованием технологии MPI - Антонов А.С. - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - - - 2016 - русский - https://e.lanbook.com/book/100359 - ЛАНЬ - 100359

Рекомендуемая дополнительная литература

• Модели параллельного программирования: Практическое пособие / Федотов И.Е. - М.:СОЛОН-Пр., 2017. - 392 с.: 60x88 1/8. - (Библиотека профессионала) ISBN 978-5-91359-222-4
• Параллельное программирование на C++ в действии. Практика разработки многопоточных программ - Энтони Уильямс - Издательство "ДМК Пресс" - 978-5-94074-448-1 - 2012 - русский - https://e.lanbook.com/book/4813 - ЛАНЬ - 4813
• Параллельное программирование с использованием OpenMP - Левин М.П. - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 978-5-94774-857-4 - 2016 - русский - https://e.lanbook.com/book/100358 - ЛАНЬ - 100358
• Теория и практика параллельных вычислений - Гергель В.П. - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 978-5-94774-645-7 - 2016 - русский - https://e.lanbook.com/book/100527 - ЛАНЬ - 100527

Авторы

• Лось Алексей Борисович
• Байдин Георгий Сергеевич