Учебные курсы по СКТ, расширенная информация

Перейти на список учебных курсов без детальных сведений


Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Параллельные вычисления

Автор(ы) курса

чл.-корр. РАН, профессор Воеводин Вл.В.

Аннотация

Данный курс ориентирован на получение базовых знаний в области параллельных вычислений в течение одного семестра. Предполагается, что слушатели имеют базовую подготовку в области программирования, архитектуры компьютеров и вычислительных методов. Курс состоит из трех взаимосвязанных частей: параллельные вычислительные системы и суперкомпьютеры, основы технологий параллельного программирования, анализа структуры программ и алгоритмов.

Доступные материалы




Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Высокопроизводительные вычисления для многопроцессорных многоядерных систем

Автор(ы) курса

д.т.н., профессор Гергель В.П.

Аннотация

Цель курса состоит в изложении основных понятий параллельных вычислений, необходимых для последующего изучения моделей, методов и технологий параллельного программирования. В рамках курса изучаются цели и задачи параллельной обработки данных, принципы построения параллельных вычислительных систем, моделирование и анализ параллельных вычислений, принципы разработки параллельных алгоритмов и программ, системы разработки параллельных программ, параллельные численные алгоритмы для решения типовых задач вычислительной математики

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Параллельные системы баз данных

Автор(ы) курса

д.ф.-м.н., профессор Соколинский Л.Б.

Аннотация

Курс посвящен основам технологий построения параллельных систем баз данных. Рассматриваются основные термины, относящиеся к параллельным системам баз данных. Приводится описание методов параллелизации SQL-запросов. Рассматриваются виды и формы параллелизма. Обсуждаются требования, предъявляемые к параллельной системе баз данных. Приводятся классификации архитектур параллельных систем баз данных и их сравнительный анализ.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Практикум по MPI И OpenMP

Автор(ы) курса

с.н.с., к.ф.-м.н. Антонов А.С.

Аннотация

В данном курсе подробно рассматриваются технологии программирования MPI (основные понятия, общие процедуры, передача/приём сообщений между отдельными процессами, коллективные взаимодействия процессов, группы и коммуникаторы, виртуальные топологии, пересылка разнотипных данных) и OpenMP (основные понятия, параллельные и последовательные области, модель данных, распределение работы, синхронизация, дополнительные переменные среды и функции).

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Инструменты параллельного программирования в системах с общей памятью

Автор(ы) курса

к.т.н., доцент Мееров И.Б., ассистенты Сысоев А.В., Сиднев А.А.

Аннотация

В курсе изучаются методы и инструментальные средства для разработки, отладки и профилировки параллельных программ, ориентированных на работу в системах с общей памятью. Рассматриваются программные пакеты Intel Thread Checker, Intel Thread Profiler, Intel Parallel Studio (Intel C/C++ Compiler, Intel Parallel Inspector, Intel Parallel Amplifier, Intel Threading Building Blocks, Intel Math Kernel Library). Демонстрируется весь цикл работ, начиная от создания последовательной реализации в качестве базы для сравнения, подготовки параллельной версии, ее отладки, профилировки и оптимизации.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Распределенные объектные технологии

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н. Радченко Г.И.

Аннотация

Курс состоит из двух частей. В первой части курса рассматриваются основные подходы к распределенной обработке информации в вычислительных сетях и организации распределенных приложений. Во второй части рассматривается сервис-ориентированный подход к построению распределенных вычислительных систем.

Доступные материалы


Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Введение в методы параллельных вычислений

Автор(ы) курса

д.ф.-м.н. Старченко А.В.

Аннотация

В курсе излагаются методы решения задач вычислительной математики на многопроцессорной вычислительной системе: вычисления по рекуррентным формулам, базовые алгоритмы линейной алгебры, прямые и итерационные методы решения линейных систем уравнений, вычисление определенных и кратных интегралов, быстрое преобразование Фурье.

Доступные материалы



Направление

010400 - Прикладная математика и информатика

Название курса

Матричные вычисления на суперкомпьютерах

Автор(ы) курса

д.ф.-м.н. Старченко А.В.

Аннотация

В курсе изучаются методы эффективной компьютерной реализации (не только последовательной, но и параллельной) операций линейной алгебры: векторно-векторных, матрично-векторных и матрично-матричных. Рассматриваются вопросы повышения быстродействия операций линейной алгебры для компьютеров с различной архитектурой: векторно-конвейерных, многопроцессорных с общей памятью, многопроцессорных с локальной памятью. Описывается работа с библиотеками подпрограмм линейной алгебры BLAS и ScaLAPACK.

Доступные материалы



Направление

010400 - Прикладная математика и информатика

Название курса

Вычислительная физика и нанотехнологии

Автор(ы) курса

д.ф.м.н., проф. Попов А.М.

Аннотация

Курс посвящен изучению вычислительных моделей и алгоритмов для описания физических процессов используемых при создании новых молекулярных систем на основе нанотехнологий. Рассматриваются модели квантового уровня, молекулярной динамики и сплошной среды и их взаимное влияние. Основное внимание уделяется вычислительным аспектам и тем приближениям, которые используются в современных вычислительных кодах, позволяющих решать задачи нанотехнологий на современных параллельных супер-ЭВМ. Рассматриваются примеры применения вычислительных кодов и пакетов программ при разработке новых технологических процессов.

Доступные материалы



Направление

010400 - Прикладная математика и информатика

Название курса

Параллельное программирование для высокопроизводительных вычислительных систем

Автор(ы) курса

к.ф.м.н., доцент Попова Н.Н., к.ф.м.н., ассистент Бахтин В.А

Аннотация

Спецкурс посвящен изучению и освоению на практике базовых технологий параллельного программирования для высокопроизводительных вычислительных систем. В курсе рассматриваются основы параллельных вычислений, методы построения архитектур современных высокопроизводительных вычислительных, технологии параллельного программирования MPI и OpenMP и особенности их реализации и использования для высокопроизводительных вычислительных систем. Особое внимание в спецкурсе уделяется проблемам эффективности параллельных программ.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Администрирование суперкомпьютеров

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н. Жуматий С.А.

Аннотация

Данный курс может использоваться в качестве специального курса для студентов 4-5 года, проходящих программу 6-летнего обучения на факультете ВМК МГУ. Длительность курса 32 часа. В конце семестра сдается зачет. Отвечает за курс НИВЦ МГУ им. М.В.Ломносова. Автор программы и лектор – с.н.с., к.ф.-м.н. Жуматий Сергей Анатольевич. При чтении лекций могут использоваться компьютерные презентации. Перед допуском к зачёту студенты Данный курс может использоваться в качестве специального курса для студентов 4-5 года, проходящих программу 6-летнего обучения на факультете ВМК МГУ. Длительность курса 32 часа. В конце семестра сдается зачет.

Отвечает за курс НИВЦ МГУ им. М.В.Ломносова. Автор программы и лектор – с.н.с., к.ф.-м.н. Жуматий Сергей Анатольевич. При чтении лекций могут использоваться компьютерные презентации. Перед допуском к зачёту студенты должны успешно выполнить ряд практических заданий.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Визуализация научных данных на суперкомпьютерах

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н. Корж О.В.

Аннотация

Данный курс является спецкурсом для студентов 3-5 курсов. Курс читается в осеннем семестре. В конце курса сдается экзамен. Отвечает за курс кафедра автоматизации систем вычислительных комплексов факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М.В.Ломоносова. Автор программ ассистент кафедры АСВК Корж О.В. Лекторы 2011/12 учебного года ассистент Корж О.В. и инженер Андреев Д.Ю. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии
010200 - Прикладная математика и информатика

Название курса

Естественные модели параллельных вычисений

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н. Ершов Н. М.

Аннотация

Параллельная обработка информации является актуальной темой с самого возникновения информатики. Например, такая классическая распределенная модель, как клеточные автоматы, была предложена еще Джоном фон Нейманом – автором формальной модели вычислительных систем, известной под названием архитектуры фон Неймана. Заметим, что практически все современные компьютеры устроены в соответствие с этой архитектурой последовательных вычислений. Более того, практически все параллельные вычислительные системы по сути представляют собой объединение некоторого (может быть очень большого) числа последовательных устройств, работающих в соответствие с архитектурой фон Неймана. Не секрет, что эффективное использование таких параллельных вычислительных систем сталкивается с определенными проблемами, основной из которых является, без сомнения, проблема эффективного использования предоставляемого системой параллелизма.

Вместе с тем, в математике и информатике уже давно и с успехом применяются разнообразные математические модели, обладающие, так называемым, естественным параллелизмом – клеточные автоматы, нейронные сети, генетические алгоритмы, сети Петри и т. п. Параллелизм таких моделей обычно можно классифицировать, как низко-уровневый (микроскопический) и массовый. Предлагаемый курс посвящен описанию такого рода распределенных моделей. Не все такие модели являются в строгом смысле вычислительными, т. е. способны выполнять сколь угодно сложные вычисления, но все обладают теми или иными вычислительными возможностями.

Большая часть рассматриваемого в курсе материала может быть отнесена к таким актуальным в настоящее время направлениям, как естественные вычисления (Natural Computing) и биологически инспирированные вычисления (Bio-Inspired Computing). Работа в этих направлениях ориентирована на исследование вычислительных возможностей разнообразных природных, в том числе и биологических, систем, которые, как правило, являются распределенными системами.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Программирование FPGA и их использование для высокопроизводительных вычислений

Автор(ы) курса

Румянцев Ю. А.

Аннотация

Данный курс является факультативным для студентов, аспирантов и
сотрудников МГУ и является развитием курса «Проектирование на ПЛИС»
(в составе образовательной программы «Новые технологии автоматизации
эксперимента, обработки данных и компьютерного моделирования»),
читаемого автором в течение 3х лет с 2008 по 2011 гг. на Физическом
Факультете МГУ для студентов 2го года. Длительность курса 32 часа. При
чтении лекций могут использоваться компьютерные презентации. Курс
оканчивается зачетом, перед котором студенты сдают практические задания.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Возможности открытых пакетов для решения задач механики сплошной среды с использованием параллельных вычислений

Автор(ы) курса

с.н.с., к.ф.-м.н. Аветисян А.И., Крапошин М.В., Самоваров О.И., Стрижак С.В.

Аннотация

Данный курс является специальным курсом для студентов 4-5 года, проходящих программу 6-летнего обучения на факультете ВМК МГУ и СМ МГТУ им. Н.Э. Баумана. Длительность курса 40 часа. В конце семестра сдается зачет. Отвечает за курс кафедра системного программирования факультета ВМК МГУ. Авторы программы и лекторы – с.н.с., к.ф.-м.н. Аветисян А.И., Крапошин М.В., Самоваров О.И., Стрижак С.В.

При чтении лекций могут использоваться компьютерные презентации. Перед допуском к зачету студенты должны успешно выполнить ряд практических заданий.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Решение задач аэро- и гидродинамики в системе автоматизированного инженерного анализа FlowVision

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н., Аксенов А.А.

Аннотация

Данный курс является курсом вариативной части профессионального цикла для студентов IV года обучения в бакалавриате. Курс читается во I семестре. Длительность курса 38 часов. В конце семестра сдаются курсовые работы. Автор программы к.ф.-м.н. Аксенов А.А. Лектор 2011/12 учебного года к.ф.-м.н. Аксенов А.А. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

Доступные материалы



Направление

090000 - Информационная безопасность

Название курса

Безопасность и криптографическая защита кластерных вычислений

Автор(ы) курса

д.т.н., профессор Агибалов Г.П.

Аннотация

Излагаются математические модели безопасности управления дос-тупом и информационными потоками в кластерных системах и крипто-графически защищённый удалённый доступ клиентов к кластеру. Первые строятся как ДП-модели используемых ОС и MPI, а второй обеспечивает-ся посредством протокола SSH. Соответственно этому излагаются необ-ходимые элементы теории ДП-моделей и архитектура, криптографические средства SSH и необходимая для их поддержания инфраструктура от-крытых ключей на базе центров сертификации..

Целями освоения дисциплины «Высокопроизводительные вычисли-тельные системы» являются ознакомление слушателей, специализирую-щихся в области информационной безопасности, с современными высо-копроизводительными вычислительными системами, с методами обеспе-чения их безопасности и параллельными алгоритмами решения на них за-дач дискретной математики и криптографической защиты информации.

Курс разработан на кафедре защиты информации и криптографии факультета прикладной математики и кибернетики Томского государст-венного университета.

Автор программы д.т.н. Агибалов Геннадий Петрович. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

Доступные материалы



Направление

090000 - Информационная безопасность

Название курса

Высокопроизводительные вычислительные системы

Автор(ы) курса

д.т.н., профессор Агибалов Г.П.

Аннотация

Постоянно возрастающая потребность в решении все более сложных задач с большим объемом вычислений и ограниченность максимального быстродействия ЭВМ построенных по «классической» схеме фон Неймана привели к необходимости изменения архитектуры центрального процессора, с целью повышения быстродействия, а так же к появлению многопроцессорных вычислительных систем.

В курсе излагаются архитектуры современных высокопроизводи-тельных вычислительных систем, математические основы параллельных вычислений, понятия ускорения, эффективности и производительности, технологии и модели программирования на основе стандартов MPI, Open MP.

Целями освоения дисциплины «Высокопроизводительные вычисли-тельные системы» являются:

- изучение фундаментальных принципов и инженерных решений, ис-пользуемых при построении высокопроизводительных вычислительных систем;

- изучение архитектуры современных многопроцессорных вычисли-тельных систем;

- изучение и овладение программным обеспечением многопроцессор-ных вычислительных систем.

Курс разработан на кафедре защиты информации и криптографии факультета прикладной математики и кибернетики Томского государст-венного университета.

Автор программы д.т.н. Агибалов Геннадий Петрович. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

Доступные материалы



Направление

090000 - Информационная безопасность

Название курса

Методы и алгоритмы параллельного обхода дерева

Автор(ы) курса

к.т.н. Беляев В.А., к.т.н. Тимошевская Н.Е.

Аннотация

В курсе излагаются 3 метода параллельного обхода дерева — в глуби-ну, назначаемых поддеревьев и выделяемых поддеревьев, алгоритмы ре-шения этими методами ряда комбинаторных задач, встречаемых в крип-тографических системах защиты информации, в их числе перечисление сочетаний и разбиений, задачи о рюкзаке и о назначении. Приводятся сравнительные экспериментальные оценки эффективности данных методов и алгоритмов на вычислительном кластере.

Доступные материалы



Направление

010300 -- Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Архитектура и программное обеспечение высокопроизводительных вычислительных систем

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н., доцент Богословский Н.Н.

Аннотация

Постоянно возрастающая потребность в решении все более сложных задач с большим объемом вычислений и ограниченность максимального быстродействия ЭВМ построенных по «классической» схеме фон Неймана привели к необходимости изменения архитектуры центрального процессора, с целью повышения быстродействия, а так же к появлению многопроцессорных вычислительных систем.

Целями освоения дисциплины «Архитектура и программное обеспече-ние высокопроизводительных вычислительных систем» являются:

- изучение фундаментальных принципов и инженерных решений, ис-пользуемых при построении высокопроизводительных вычислительных систем;

- изучение архитектуры современных многопроцессорных вычисли-тельных систем;

- изучение и овладение программным обеспечением многопроцессор-ных вычислительных систем.

Данный курс является курсом по выбору для студентов I года обу-чения магистратуры. Курс читается в I семестре. Длительность курса 32 часа. В конце первого семестра сдается письменный экзамен. Курс разра-ботан на кафедре вычислительной математики и компьютерного модели-рования ММФ ТГУ.

Автор программы к.ф.-м.н. Богословский Николай Николаевич. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

Доступные материалы



Направление

010400 – Прикладная математика и информатика

Название курса

Параллельное программирование для многопроцессорных систем с общей и распределенной памятью

Автор(ы) курса

В.И.Лаева , A.A.Трунов

Аннотация

Данный курс является курсом по выбору для студентов IV года обу-чения бакалавриата. Курс читается в I семестре. Длительность курса 32 часа. В конце первого семестра сдается письменный экзамен. Курс разра-ботан на кафедре вычислительной математики и компьютерного модели-рования ММФ ТГУ.

Авторы программы: ст. преп. Лаева Валентина Ивановна и аспирант Трунов Антон Александрович.

При чтении лекций используются компьютерные презентации.

Целями освоения дисциплины «Параллельное программирование для многопроцессорных систем с общей и распределенной памятью» являют-ся:

- усвоение основных принципов и технологий параллельного про-граммирования для многопроцессорных систем с распределенной и общей оперативной памятью;

- умение создавать параллельные программы для многопроцессор-ной вычислительной техники на алгоритмических языках FORTRAN и/или С;

- приобретение навыков работы на многопроцессорной вычисли-тельной технике.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Алгоритмы и анализ сложности

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н., Лымарь Т.Ю.

Аннотация

Дисциплина «Алгоритмы и анализ сложности» относится к циклу обще-профессиональных дисциплин и имеет своей целью: формирование базовых представлений, знаний и умений в области проектирования и оценки вычис-лительных алгоритмов любой сложности.

Задачи дисциплины: ознакомить студента с основными положения тео-рии вычислимости (разрешимые и неразрешимые проблемы; невычислимые функции; проблема останова; применение невычислимости и др.), принци-пами проектирования и оценки алгоритмов, способами реализации данных концепций на примерах алгоритмов различных классов.

Доступные материалы



Направление

150100 - Материаловедение и технологии материалов

Название курса

Использование суперкомпьютерных вычислений в инженерно-технических расчетах

Автор(ы) курса

к.т.н., Долганина Н.Ю.

Аннотация

Ознакомление студентов с современными высокопроизводительными вычислениями с использованием метода конечных элементов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основы метода конечных элементов, базовые понятия о параллельных вычислительных системах.

Уметь: решать задачи на параллельных вычислительных системах с применением специализированных программных пакетов.

Владеть: основами технологий современных высокопроизводительных вычислений.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

История и методология параллельного программирования

Автор(ы) курса

д.ф.-м.н., профессор Соколинский Л.Б., Силкина Н.С.

Аннотация

Дисциплина "История и методология параллельного программирова-ния" относится к общенаучному циклу дисциплин и имеет своей целью фор-мирование у студентов научного мировоззрения, навыков методологически грамотного осмысления научных проблем с видением их в мировоззренче-ском контексте науки.

Задачи дисциплины: формирование умения ориентироваться в методо-логических подходах и видеть их в контексте существующей научной пара-дигмы, усвоение студентами знания истории программирования как неотъ-емлемой части истории человечества, повышение общекультурного уровня студентов.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Основы программирования

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н., доцент Цымблер М.Л., Силкина Н.С.

Аннотация

Дисциплина "Основы программирования" относится к циклу естест-венно-научных дисциплин и имеет своей целью освоение базовых понятий и терминов программирования как науки.

Задачи дисциплины: ознакомить студента с конструкциями языка про-граммирования высокого уровня и технологией разработки программ на дан-ном языке, основными структурами данных и алгоритмами их обработки и базовыми концепциями парадигм объектно-ориентированного и параллель-ного программирования.

Доступные материалы



Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Языки программирования

Автор(ы) курса

к.ф.-м.н., доцент Цымблер М.Л., Силкина Н.С.

Аннотация

Дисциплина "Языки программирования" относится к циклу общепро-фессиональных дисциплин и имеет своей целью введение в проблематику языков программирования и методов трансляции программ.

Задачи дисциплины: ознакомить студента с основными концепциями языков программирования (переменные, константы, типы данных, подпро-граммы, библиотеки и др.), способами реализации данных концепций в язы-ках, использующих различные парадигмы программирования (императивное, декларативное, объектно-ориентированное, параллельное программирование и др.) и основами методов трансляции программ.

Доступные материалы



"Вопросы к экзамену.pdf"
"Задания для лабораторных работ.pdf"


Направление

010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

Название курса

Новые алгоритмические языки и технологии параллельного программирования

Автор(ы) курса

д.т.н., профессор Гергель В.П.

Аннотация

Использование параллельных вычислительных систем для решения вычислительно-трудоемких задач предполагает наряду со знанием математических проблем параллельных вычислений практическое освоение средств разработки параллельных программ. Эти средства обеспечивает целый спектр возможных подходов к области параллельных вычислений от использования новых специализированных языков параллельного программирования (например, языка ОККАМ) до применения "обычных" последовательных языков С и Фортран, в которых возможность разработки параллельных программ обеспечивается за счет использования технологических (инструментальных) библиотек типа MPI и PVM. Наличие такого широкого набора средств параллельного программирования обуславливается прежде всего характерными особенностями вычислительно-трудоемких задач, с учетом которых разработка программ может быть проведена более эффективно, и разнообразием существующих параллельных вычислительных систем (прежде всего многопроцессорных систем с общей и распределенной памятью).

Как результат, изучение разных средств параллельного программирования в рамках единого курса позволит получить знания по каждой конкретной технологии программирования в отдельности, сопоставить единство и различие всех рассматриваемых подходов и получить, тем самым, понимание общих принципов разработки параллельных программ.

Доступные материалы

  • Программа курса (PDF)
  • Презентационные материалы:
  • Учебные материалы:



    Направление

    010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

    Название курса

    Параллельные численные методы

    Автор(ы) курса

    к.ф-м.н. Баркалов К.А., к.т.н., доц. Мееров И.Б., асс. Сысоев А.В.

    Аннотация

    Традиционно численные методы рассматривают как раздел вычислительной математики, связанный с разработкой алгоритмов решения типовых задач, возникающих при исследованиях математических моделей объектов и процессов реального мира, и их реализации в виде программ на алгоритмическом языке для той или иной вычислительной системы. В качестве примера таких типовых задач можно назвать задачи алгебры: здесь большое значение имеют численные методы решения систем линейных алгебраических уравнений, обращение матриц, нахождение собственных значений матриц. Другие примеры – численные методы дифференцирования и интегрирования функций одного или нескольких переменных; численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных.

    В настоящее время основной тенденцией развития вычислительной техники является параллельность: любой современный компьютер содержит несколько вычислительных ядер на центральном процессоре, и несколько десятков ядер – на графическом. Развитие техники определяет и развитие численных алгоритмов: все большее внимание уделяется параллельным численным методам, любой алгоритм сейчас рассматривается сквозь призму его возможного распараллеливания.

    Доступные материалы



    Направление

    010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

    Название курса

    Построение распределенных систем на Java

    Автор(ы) курса

    асс. Свистунов А.Н.

    Аннотация

    Данная дисциплина относится к дисциплинам специализации, преподается в 8 семестре.

    Целью настоящего спецкурса является знакомство слушателей с основными проблемами, возникающими при проектировании и разработки распределенных систем, а также рассмотрение типичных путей их решения.

    Основной задачей курса является формирование у слушателей практических навыков реализации распределенных систем, с использованием рассматриваемых в рамках курса технологий.

    Доступные материалы



    Направление

    010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

    Название курса

    Технологии параллельного программирования для процессоров новых архитектур

    Автор(ы) курса

    асс. Линёв А.В., асп. Боголепов Д.К., Бастраков С.И.

    Аннотация

    Создание эффективных высокопроизводительных приложений требует наличия знаний и навыков в нескольких областях: разработка алгоритмов, технологии параллельного программирования, компиляция программ, использование возможностей различных операционных сред, архитектура вычислительных систем. Во всех перечисленных областях непрерывно происходят изменения, требующие постоянного изучения и освоения новых технологий. Например, продолжатся стремительный прогресс в области аппаратных решений, предлагающий как интенсивные улучшения существующих архитектур, так и новые архитектуры различных классов, которые можно эффективно использовать для решения отдельных классов задач. В течение последних нескольких лет мы видели появление нескольких таких архитектур: графические ускорители, ускорители ClearSpeed, процессорная архитектура Cell BE.

    В настоящее время разработка высокопроизводительных решений требует понимания возможностей всего спектра существующих архитектур, знания методов и средств адаптации параллельных алгоритмов для различных архитектур и владения технологиями и средствами разработки.

    Доступные материалы



    Направление

    010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии

    Название курса

    Технологии построения и использования кластерных систем

    Автор(ы) курса

    д.т.н., профессор Гергель В.П.

    Аннотация

    Традиционно численные методы рассматривают как раздел вычислительной математики, связанный с разработкой алгоритмов решения типовых задач, возникающих при исследованиях математических моделей объектов и процессов реального мира, и их реализации в виде программ на алгоритмическом языке для той или иной вычислительной системы. В качестве примера таких типовых задач можно назвать задачи алгебры: здесь большое значение имеют численные методы решения систем линейных алгебраических уравнений, обращение матриц, нахождение собственных значений матриц. Другие примеры – численные методы дифференцирования и интегрирования функций одного или нескольких переменных; численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных.

    В настоящее время основной тенденцией развития вычислительной техники является параллельность: любой современный компьютер содержит несколько вычислительных ядер на центральном процессоре, и несколько десятков ядер – на графическом. Развитие техники определяет и развитие численных алгоритмов: все большее внимание уделяется параллельным численным методам, любой алгоритм сейчас рассматривается сквозь призму его возможного распараллеливания.

    Доступные материалы



    Направление

    010500 - Прикладная математика и информатика

    Название курса

    Инструментальные средства высокопроизводительных вычислений

    Автор(ы) курса

    д.т.н. Баденко В.Л.

    Аннотация

    Дисциплина "Инструментальные средства высокопроизводительных вычислений" разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стан-дартом высшего профессионального образования по направлению «Прикладная мате-матика и информатика» (магистры, профессиональный цикл).

    Дисциплина "Инструментальные средства высокопроизводительных вычислений" изучается в 11 семестре, являясь вариативной (профильной) компонентой про-фессионального цикла. Для освоения данной дисциплины требуется изучение дисциплин: "Математика", "Вычислительная математика", "Функциональный анализ"»=. Дисциплина необходима для дальнейшего карьерного роста.

    Длительность курса 68 часов. В конце первого семестра сдается экзамен. Отвечает за курс кафедра "Математическое и программное обеспечение высокопроизводительных вычислений". Автор программы д.т.н. Баденко Владимир Львович. Лектор 2010/11 учебного года профессор кафедры "Математическое и программное обеспечение высокопроизводительных вычислений" д.т.н. Баденко В.Л. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010300 - Фундаментальная информатика и информационные технологии
    010500 - Прикладная математика и информатика

    Название курса

    Введение в суперкомпьютерные технологии и их приложения

    Автор(ы) курса

    д.т.н. профессор Болдырев Ю.Я.

    Аннотация

    Данный курс является обязательным курсом для студентов I года обучения магистратуры. Курс читается во II семестре. Длительность курса 32 часа. В конце первого семестра сдается экзамен. Отвечает за курс кафедра Математического и программного обеспечения высокопроизводительных вычислений (МПОВВ). Автор программы д.т.н. Болдырев Юрий Яковлевич. Лектор 2011/12 учебного года профессор кафедры МПОВВ Болдырев Юрий Яковлевич. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010400 - Прикладная математика и информатика

    Название курса

    Многопроцессорные вычислительные системы и параллельное программирование

    Автор(ы) курса

    Березовский В.В., к.ф.-м.н., доцент

    Аннотация

    Данный курс является обязательным курсом для студентов II года обучения магистратуры. Курс читается в I семестре. Длительность курса 34 часа. В конце первого семестра сдается письменный экзамен. Отвечает за курс кафедра ПиВВ. Автор программы к.ф.-м.н. Березовский Владимир Валерьевич. Лектор 2011/12 учебного года доцент кафедры ПиВВ Бере-зовский В.В. При чтении лекций используются компьютерные презента-ции.

    Доступные материалы



    Направление

    010400 - Прикладная математика и информатика

    Название курса

    Высокопроизводительные вычисления в механике

    Автор(ы) курса

    Шабров Н.Н.

    Аннотация

    Данный курс является факультативным для студентов, обучающихся по специальности 010400 "Прикладная математика и информатика". Целью курса является ознакомление с современными технологиями организации параллельных и векторных вычислений на суперкомпьютерах и обучение студентов разработке собственных программ для суперкомпьютеров. Большое внимание уделено изучению параллельных алгоритмов решения задач линейной алгебры и континуальной механики. Дается обзор современных коммерческих CAE/CFD программных систем, ориентированных на применение многопроцессорной вычислительной техники. Материал проиллюстрирован примерами программ на языках C и Fortran.

    Доступные материалы



    Направление

    230100 - Информатика и вычислительная техника
    230400 - Информационные системы и технологии

    Название курса

    Высокопроизводительные вычисления в научных исследованиях

    Автор(ы) курса

    к.ф.-м.н., Пустовалов Е.В.

    Аннотация

    Данный курс является модулем специализированных дисциплин, предназначенных студентам/магистрантам старших курсов естественнонаучных специальностей. Курс читается во I семестре. Длительность курса 72 часа, включая 36 лекционных часов, 28 часов практических занятий и 8 часов самостоятельной работы. В конце семестра сдаются курсовые работы. Автор программы к.ф.-м.н. Пустовалов Е.В. Лектор 2011/12 учебного года к.ф.-м.н. Пустовалов Е.В. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    230100 - Информатика и вычислительная техника
    230400 - Информационные системы и технологии

    Название курса

    Параллельные вычисления в томографии

    Автор(ы) курса

    д.т.н. Б.Н. Грудин

    Аннотация

    Данный курс является курсом вариативной части профессионального цикла для студентов IV года обучения в магистратуре. Курс читается в I семестре. Длительность курса составляет 72 часа, включая 32 лекционных часа, 20 часов практических занятий и 20 часов самостоятельной работы. В конце семестра сдаются курсовые работы. Автор программы к.т.н. Грудин Б.Н. Лектор 2011/12 учебного года к.ф.-м.н. Пустовалов Е.В. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    071900 - Информационные системы (по областям применения)
    230200 - Информационные системы

    Название курса

    Компьютерная геометрия и графика

    Автор(ы) курса

    к.т.н., Должиков С.В., к.ф.-м.н. Пустовалов Е.В.

    Аннотация

    Данный курс является курсом вариативной части профессионального цикла для студентов IV года обучения в бакалавриате. Курс читается во I семестре. Длительность курса 108 часов, включая 36 лекционных часов, 36 часов практических занятий и 36 часов самостоятельной работы. В конце семестра сдаются курсовые работы. Авторы программы к.т.н. Должиков С.В. и к.ф.-м.н. Пустовалов Е.В. Лектор 2011/12 учебного года к.т.н. Должиков С.В. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010400 - Прикладная математика и информатика

    Название курса

    Конечно-элементное моделирование с использованием распределенных вычислений

    Автор(ы) курса

    д.ф.-м.н., профессор Наседкин А.В.

    Аннотация

    Данный курс является курсом вариативной части профессионального цикла для студентов IV года обучения в бакалавриате. Курс читается во I семестре. Длительность курса 108 часов, включая 36 лекционных часов, 36 часов практических занятий и 36 часов самостоятельной работы. В конце семестра сдаются курсовые работы. Авторы программы к.т.н. Должиков С.В. и к.ф.-м.н. Пустовалов Е.В. Лектор 2011/12 учебного года к.т.н. Должиков С.В. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    230100 - Информатика и вычислительная техника

    Название курса

    Системы реального времени

    Автор(ы) курса

    Е.А.Елсукова

    Аннотация

    УМК по дисциплине «Системы реального времени» для специальности 230100.62 “Информатика и вычислительная техника” соответствует представленной рабочей программе дисциплины, требованиям ГОС ВПО; представлен в электронном виде.

    Изучаемая дисциплина формирует основные компетенции бакалавра в области систем реального времени.

    УМК, предназначенный для организации учебной работы по дисциплине, содержит основной теоретический материал, описание лабораторных работ с методическими указаниями, каталог образовательных ресурсов в сети Интернет, средства педагогического контроля. Лабораторный практикум составляют задания, сформированные на материале профессиональной направленности.

    Доступные материалы



    Направление

    090100 - Информационная безопасность

    Название курса

    Основы параллельной алгоритмизации

    Автор(ы) курса

    доцент, к.ф.-м.н. А.М.Фролов

    Аннотация

    Потребность решения сложных прикладных задач с большим объемом вычислений и принципиальная ограниченность максимального быстродействия "классических" - по схеме фон Неймана - ЭВМ привели к появлению многопроцессорных вычислительных систем (МВС). Использование таких средств вычислительной техники позволяет существенно увеличивать производительность ЭВМ при любом существующем уровне развития компьютерного оборудования. При этом, однако, необходимо "параллельное" обобщение традиционной - последовательной - технологии решения задач на ЭВМ. Так, численные методы в случае МВС должны проектироваться как системы параллельных и взаимодействующих между собой процессов, допускающих исполнение на независимых процессорах. Применяемые алгоритмические языки и системное программное обеспечение должны обеспечивать создание параллельных программ, организовывать синхронизацию и взаимоисключение асинхронных процессов и т.п. Помимо того, должно присутствовать и общее понимание о дискретизации процессов.

    Предметом рассмотрения настоящего курса и является изучение перечисленного круга вопросов. Цель курса состоит в изложении математических моделей и алгоритмов параллельного программирования для многопроцессорных вычислительных систем.

    Доступные материалы



    Направление

    090100 - Информационная безопасность

    Название курса

    Основы высокопроизводительных вычислений

    Автор(ы) курса

    доцент, к.ф.-м.н. К.В.Нефедев

    Аннотация

    Данный курс ориентирован на получение базовых знаний в области вычислительных процессов и систем в течение одного семестра. С необходимостью предполагается, что слушатели уже имеют базовую подготовку в области программирования, архитектуры компьютеров и вычислительных методов.

    Курс состоит из трех взаимосвязанных частей: основы технологий параллельного программирования, анализа структуры программ и алгоритмов, методы оптимизации программ. В процессе практических занятий студенты должны не только получить представления о парадигме параллельного программирования, но и закрепить их на практических занятиях.

    Практические занятия предполагают создание параллельных программ ЭВМ, тестирование, отладку и оптимизацию, как с помощью ключей, так и в процессе анализа алгоритмов, использования ассемблерных вставок, замены сложных математических операций простыми арифметическими операциями, замены неоптимизированных библиотечных функций авторским кодом. Автор программы к.ф.-м.н. Нефедев К.В. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010400 - Информационные технологии

    Название курса

    Высокопроизводительные вычисления в решении избранных задач математической физики

    Автор(ы) курса

    доцент, к.ф.-м.н. А.Е.Ковтанюк, ст.н.с., д.ф.-м.н. И.В.Прохоров

    Доступные материалы



    Направление

    230000, 230100 - Информатика и вычислительная техника

    Название курса

    Высокопроизводительные сети

    Автор(ы) курса

    проф. Добржинский Ю.В.

    Доступные материалы



    Направление

    010900 - Прикладные математика и физика

    Название курса

    Введение в распараллеливание алгоритмов и программ

    Автор(ы) курса

    д.ф.-м.н., профессор Лобанов А.И., к.ф.-м.н., доцент Карпов В.Е.

    Аннотация

    В последнее время для решения сложных задач математической физики все большее применение находят кластерные вычислительные системы. Многие пакеты прикладных программ сейчас могут эффективно ис-пользовать преимущества такой архитектуры. Вместе с тем, сохраняется потребность в параллельной реализации алгоритмов для решения нестан-дартных задач, которые лежат вне пределов применимости стандартных пакетов. Также существует большое количество программ и отлаженных алгоритмов, реализованных в последовательной парадигме программиро-вания. Такие программы требуют параллельной реализации.

    Предлагаемый курс своей основной целью ставит краткое введение в основные ме-тоды анализа параллельности и параллельной реализации существующих алгоритмов. Курс делится на две части. Первая часть дает представление об основах выявления параллелизма в текстах программ и, при его нали-чии, эффективной их реализации на кластерных системах. Вторая часть курса дает представление об основных идеях при реализации численных алгоритмов, позволяющих избежать случая низкой эффективности распа-раллеливания. На нескольких примерах рассматриваются основные идеи модификации численных алгоритмов – дублирование вычислений, замена точных методов приближенными с дополнительными итерациями, гео-метрическое распараллеливание, проблемы выбора подходящего функ-ционального базиса.

    Данный курс является обязательным курсом для студентов IV года обучения бакалавриата. Курс читается в VII семестре. Длительность курса 72 часа. В конце курса предусмотрен дифференцированный зачет. Отвечают за курс кафедры информатики и вычислительной математики МФТИ. Авторы программы и лектора 2011/12 учебного года д.ф.-м.н., профессор Лобанов А.И. и к.ф.-м.н., доцент Карпов В.Е.. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010900 - Прикладные математика и физика

    Название курса

    Многопоточные вычисления на основе технологий CUDA и OpenCL

    Автор(ы) курса

    Казеннов А.М., Геллер О.В., Алексеенко А.Е.

    Аннотация

    В курсе «МНОГОПОТОЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ CUDA И OPENCL» излагаются основы технологии па-раллельного программирования MPI, технологии CUDA и OpenCL. Рассматриваются программные инструменты Интел для высокопроизводи-тельных вычислений, в частности интегрированная среда Intel Parallel Studio.

    Целями освоения дисциплины «Многопоточные вычисления на ос-нове технологий CUDA и OpenCL» являются ознакомление слушателей, специализирующихся в области параллельного программирования, с со-временными высокопроизводительными вычислительными системами и основами многопоточного программирования. Курс разработан сотрудниками Московского физико-технического института (государственный университет). При чтении лекций использу-ются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010900 -- Прикладные математика и физика

    Название курса

    Многопоточные вычисления на основе технологий MPI и OpenMP

    Автор(ы) курса

    Н.И. Хохлов, А.Ю. Субботина

    Аннотация

    В курсе «МНОГОПОТОЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ MPI И OPENMP» излагаются основы технологий параллельного программирования MPI и OpenMP. В рамках MPI рассматриваются виды коммуникаций, собственные типы MPI, группы и коммуникаторов. В OpenMP изучаются параллельное выполнение циклов, параллельные секции, синхронизация потоков. Рассматривается создание, профилирование и отладка HPC-приложений в интегрированной среде Intel Parallel Studio.

    Целями освоения дисциплины «МНОГОПОТОЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ MPI И OPENMP» является ознакомление слушателей, специализирующихся в области параллельного программирования, с современными высокопроизводительными вычислительными системами и основами многопоточного программирования.

    Курс разработан на кафедре информатики Московского физико-технического института (государственный университет).

    Автор программы ассистент Н.И. Хохлов. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010900 -- Прикладные математика и физика

    Название курса

    Моделирование биологических систем на GPU

    Автор(ы) курса

    к. ф.-м. н. В.А. Барсегов

    Аннотация

    Излагаются основы биологических систем и молекулярной динами-ки. В рамках биологических систем описываются первичная и вторичная структуры белка, фундаментальные биологические процессы. Излагаются необходимые численные методы молекулярного моделирования биологи-ческих систем и их реализация на графическом процессоре.

    Целями освоения дисциплины «МОДЕЛИРОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА GPU» являются ознакомление слуша-телей, специализирующихся в области моделирования биологических систем, с современными высокопроизводительными вычислительными системами, с численными методами молекулярного моделирования и их реализацией на GPU.

    Курс разработан профессором Массачусетского Университета, при-глашенным ученым Московского физико-технического института (госу-дарственный университет).

    Автор программы к. ф.-м. н. В.А. Барсегов. При чтении лекций ис-пользуются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010900 -- Прикладные математика и физика

    Название курса

    Суперкомпьютерные технологии в атомистическом моделировании

    Автор(ы) курса

    к.ф.-м.н И.В. Морозов

    Аннотация

    Излагаются основные принципы атомистического моделирования и распараллеливания программ атомистического моделирования. В рамках атомистического моделирования описываются метод молекулярной динамики, уравнения движения частиц, модели взаимодействия частиц, квантовая молекулярная динамика. Излагаются необходимые основы суперкомпьютерных вычислений: суперкомпьютерные технологии, параллельные алгоритмы, программирование графических ускорителей, применение Грид-технологий и облачных вычислений.

    Целями освоения дисциплины «СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АТОМИСТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ» являются ознакомление слушателей, специализирующихся в области атомистического моделирования, с современными высокопроизводительными вычислительными системами, с параллельными алгоритмами и программированием GPU.

    Автор программы к.ф.-м.н. Морозов И.В. При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы



    Направление

    010900 -- Прикладные математика и физика

    Название курса

    Теория и практика многопоточного программирования

    Автор(ы) курса

    Тормасов А.Г., д. ф.-м. н., профессор

    Аннотация

    Излагаются принципы многопоточного программирования, описываются общие проблемы параллельного программирования. В рамках курса изучаются стандартные архитектуры современных компьютеров, система команд и проблемы, возникающие при работе с разделяемой памятью. Рассматриваются типовые аппаратно реализованные примитивы синхронизации и неблокирующие алгоритмы.

    Целями освоения дисциплины «ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА МНОГОПОТОЧНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ» являются ознакомление слушателей, специализирующихся в многопоточном программировании, с общими проблемами параллельного программирования и их решением.

    Автор программы профессор, д.ф.-м.н. Тормасов А.Г. Программа разработана на кафедре теоретической и прикладной информатики Московского физико-технического института (государственный университет). При чтении лекций используются компьютерные презентации.

    Доступные материалы