DADES IDENTIFICATIVES 2010_11
Assignatura (*) ARQUITECTURES PARAL·LELES II Codi 175171107
Ensenyament
Intel·ligència Artificial (2006)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
4.5 Obligatòria Primer Únic anual
Llengua d'impartició
Català
Departament Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
SANCHEZ ARTIGAS, MARC
ALIAGAS CASTELL, CARLES
Adreça electrònica carles.aliagas@urv.cat
marc.sanchez@urv.cat
Professors/es
ALIAGAS CASTELL, CARLES
SANCHEZ ARTIGAS, MARC
Web http://moodle.urv.net
Descripció general i informació rellevant Estudi de les arquitectures multiprocessador de memòria distribuïda (MMD) i de les tècniques específiques per a la seva programació eficient. Identificació dels factors que intervenen en el rendiment dels sistemes MMD. Desenvolupament d'aplicacions paral·leles eficients per a sistemes MMD (paral·lelització de programes seqüencials i paral·lelització de bucles). Estudi i utilització pràctica de la interfície estàndard de pas de missatges MPI per al desenvolupament d'aplicacions paral·leles sobre sistemes distribuïts multicomputador.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Recerca
  AR2 Aplicar els coneixements de matemàtiques a l’enginyeria informàtica.
  AR8 Analitzar, dissenyar i desenvolupar arquitectures de computadors.
  AR9 Analitzar, dissenyar i desenvolupar arquitectures de xarxes.
Tipus B Codi Competències Transversals
  Comú
  BC2 Treballar autònomament amb iniciativa
  BC3 Flexibilitat. Disponibilitat per a l’adaptació en ambients canviants
  BC4 Resoldre problemes de manera efectiva.
  BC5 Transferibilitat. Aplicar coneixements i habilitats en entorns nous o no familiars i en contextos multidisciplinars relatius a la seva àrea específica
  BC11 Treballar en equip i gestionar equips.
  BC12 Asertivitat. Comunicar de manera clara i sense ambigüitats tant a audiències expertes com no expertes.
  BC13 Aprendre a aprendre.
  BC14 Planificació i organització.
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Comú
  CC5 Gestió del temps per al desenvolupament acadèmic i professional

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Conèixer les arquitectures de Multiprocessadors de Memòria Distribuïda (MMD). AR8
Conèixer els models de programació dels MMD i comprendre el seu funcionament intern. AR2
Comprendre el funcionament de les tècniques de sincronització als MMD. AR2
BC2
BC3
BC4
BC12
BC13
Comprendre el procés específic de paral·lelització d'algorismes als MMD i els seus principis de disseny. AR2
BC2
BC3
BC4
BC13
BC14
Comprendre el funcionament dels algorismes de coherència de caché als MMD. AR2
BC2
BC3
BC4
BC12
BC13
BC14
Conèixer el model estàndard de programació MPI. AR2
Dissenyar i implementar programes paral·lels als MMD utilitzant MPI. AR2
AR9
BC2
BC3
BC5
BC11
BC12
BC13
CC5

Continguts
Tema Subtema
Introducció Arquitectura dels multiprocessadors de memòria distribuïda. Conceptes d'escalabilitat. Espai d'adreces compartit. Pas de missatges.
Paral.lelització de bucles als MMD Introducció. Adaptació de límits. Generació de comunicacions. Optimitzacions. Tractament d'offsets.
Models de programació de MMD Introducció. Transaccions de xarxa. Espai d'adreces compartit. Pas de missatges. Problemes comuns.
Sincronització als MMD Introducció. Semàfors. Barreres.
Paral·lelització als MMD Introducció. Mètode de paral·lelització. Subdivisió. Particionat del domini. Transformació del procés kernel.
Coherència de caché basada en directori Introducció. Esquemes de coherència de caché. Protocol de directori pla basat en memòria: SGI Origin 3000.
Message Passing Interface (MPI) Introducció. Conceptes bàsics. Introducció a LAM. Introducció a XMPI. Comunicació punt-a-punt bloquejant. Comunicació punt-a-punt no bloquejant. Tipus de dades. Pas de missatges col·lectiu. Exemples.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
 
Sessió Magistral
19 19 38
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
10 10 20
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
15 15 30
Treballs
0 10 10
Resolució de problemes, exercicis
0 10 10
 
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves objectives de preguntes curtes
1 0 1
Proves pràctiques
3 0 3
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Presentació de l’assignatura: motivació, objectius, metodologia docent i avaluació.
Sessió Magistral Exposició dels continguts de l’assignatura.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Resolució de problemes simples relacionats amb els conceptes teòrics. Resolució de problemes i exercicis de la col·lecció d’exàmens.
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Utilització pràctica del model de programació MPI.
Treballs Realització autònoma en grups de dos estudiants d’un treball pràctic de paral·lelització d’un algorisme seqüencial mitjançant MPI. Elaboració d’un informe escrit. Avaluació final pel professor.
Resolució de problemes, exercicis Resolució autònoma individual de problemes i exercicis de la col·lecció d’exàmens. Correcció personalitzada pel professor en horari de consultes.

Atenció personalitzada
 
Treballs
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
Resolució de problemes, exercicis
Descripció
Resolució de dubtes teòrics i pràctics.

Avaluació
  Descripció Pes
Treballs Realització d’un treball de documentació d'un tema relacionat amb l'assignatura i la posterior presentació a classe d’aquest treball. 33
Proves objectives de preguntes curtes Resolució de problemes de paral·lelització d'algorismes seqüencials mitjançant MPI. 33
Proves pràctiques Resolució de problemes relacionats amb els conceptes teòrics. 33
 
Altres comentaris i segona convocatòria

L'assignatura es divideix en tres parts clarament diferenciades: teoria (33,3% de la nota final), pràctica (33,3% de la nota final) i treball-presentació (33,3% de la nota final) . Es requisit fonamental per aprovar l'assignatura, aprovar cada part per separat (això implica treure com a mínim un 5 a cada part). Per a cada una de les tres parts existeixen dues convocatòries


Fonts d'informació

Bàsica http://www.mpi-forum.org/docs/, MPI: A Message-Passing Interface Standard, Message Passing Interface Forum, 1995

Complementària

Recomanacions


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
ARQUITECTURES PARAL·LELES/17012002
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent