Финансирование проекта осуществлялось компанией Microsoft.

Целью проекта является создание образовательного комплекса "Высокопроизводительные вычислительные системы и параллельное программирование", предусматриваемого рекомендациями Computing Curricula 2001 Международных организаций IEEE-CS и ACM для обучения и подготовки специалистов, способных эффективно использовать высокопроизводительные вычислительные системы для решения вычислительно трудоемких научно-технических задач. Подобная задача приобретает особую важность, поскольку в настоящий момент времени компьютерная индустрия в значительной степени ориентирована на выпуск новых многоядерных архитектур, кластерных и мульпроцессорных систем.

Разработка образовательного комплекса поддержана компанией Microsoft и согласована с разработкой операционной системы Microsoft Windows Compute Cluster для управления кластерными вычислительными системами.

В рамках разрабатываемого образовательного комплекса с единых позиций будет рассмотрен весь спектр вопросов организации параллельных вычислений (модели вычислений, методы параллельных вычислений, технологии параллельного программирования, практикум по разработке параллельных методов и программ). Разрабатываемый комплекс будет обладать максимальной степенью готовности для тиражирования и распространения в других учебных заведениях страны.
Учебно-методические материалы образовательного комплекса будут представлены в сети Интернет (в т.ч. и в библиотеке учебных материалов компании Microsoft MSDN Academic Alliance Curriculum Repository) и опубликованы в виде учебных пособий.

В рамках образовательного комплекса планируется разработка учебно-исследовательской программной системы ПараЛаб (Параллельная Лаборатория), которая будет представлять собой интегрированную среду для проведения вычислительных экспериментов с целью изучения и исследования параллельных алгоритмов решения сложных вычислительных задач. Система может быть использована для организации лабораторного практикума по различным учебным курсам в области параллельного программирования.

В состав разрабатываемого образовательного комплекса планируется включить учебный план и программа учебного курса, учебный план практических и лабораторных занятий, (электронный) учебник, программная лаборатория ПараЛаб, презентации для проведения лекционных занятий.

В рамках учебного курса планируется рассмотреть (основные разделы курса):

• Принципы построения параллельных вычислительных систем,

• Модели вычислений и методы анализа эффективности,

• Анализ коммуникационной трудоемкости параллельных алгоритмов,

• Технология разработки параллельных программ для многопроцессорных систем с распределенной памятью (стандарт передачи сообщений MPI) и общей памятью (стандарт OpenMP),

• Параллельные численные алгоритмы для решения типовых задач вычислительной математики.

Планируемый для поддержки учебного курса лабораторный практикум будет включать следующие основные практические задания и работы:

• Практикум по технологиям разработки параллельных программ (MPI и OpenMP),

• Разработка параллельных программ для решения типовых задач вычислительной математики (матричные вычисления, сортировка, обработка графов, оптимизация и др.),

• Практикум по использованию библиотек параллельных вычислений для решения сложных научно-технических задач;

• Выполнение вычислительной экспериментов с использованием учебно-исследовательской системы Параллельная Лаборатория (ПараЛаб).

К отличительным особенностям разрабатываемого образовательного комплекса относятся следующие основные характеристики:

- Комплексность охвата проблематики параллельного программирования, позволяющая студентам освоить полный технологический цикл решения сложных вычислительно-трудоемких задач, включая постановку задачи, разработку модели, реализация необходимого программного обеспечения, проведение вычислительных экспериментов;

 

- Практическая направленность подготовки, определяемая включением в число основных ориентиров образовательного комплекса вопросов формирования у обучаемых квалификации и навыков, необходимых для эффективного использования потенциала высокопроизводительных вычислительных систем в решении важнейших задач в разных областях практических приложений;

- Возможность использования образовательного комплекса в других высших учебных заведениях для подготовки специалистов, способных эффективно использовать высокопроизводительные вычислительные системы для решения сложных вычислительно-трудоемких научно-технических задач.

 

Предварительные результаты проекта были представлены на Международном научно-техническом совещании MSCC 2005 (Редмонд, США, 2005) и на Академическом Форуме Faculty Summit 2005 (Редмонд, США, 2005).

<< вернуться  |   Документ от: 22.08.2012 13:12