Реферат: Мееров Иосиф Борисович, к т. н., доцент, зам зав каф математического обеспечения ЭВМ факультета вмк ннгу область применения категории слушателей, на обучение которых рассчитана программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Федеральное ГОСУДАРСТВЕННОЕ бюджетное ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Нижегородский государственный университет

им. Н.И.Лобачевского»



УТВЕРЖДАЮ


Ректор


__________________ Е.В. Чупрунов


«____»__________2011 г. м.п.



ПРОГРАММА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ


«^ МЕТОДЫ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ»


Разработчик программы повышения квалификации:

Гергель Виктор Павлович, д.т.н., проф., декан факультета ВМК ННГУ


Составитель учебно-тематического плана

программы повышения квалификации:

Мееров Иосиф Борисович, к.т.н., доцент, зам. зав. каф. математического обеспечения ЭВМ факультета ВМК ННГУ


^ 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ


1.1. Категории слушателей, на обучение которых рассчитана программа повышения квалификации (далее – программа):


Программа охватывает актуальные вопросы разработки высокопроизводительного программного обеспечения в современных условиях. Программа ориентирована на преподавателей и научных работников, имеющих базовые знания и навыки в области программирования, ведущих или планирующих вести занятия по курсам, связанным с высокопроизводительными вычислениями, а также прикладных программистов, желающих расширить теоретическую подготовку и приобрести дополнительные навыки разработки и оптимизации последовательных и параллельных программ.


1.2. Сфера применения слушателями полученных профессиональных компетенций, умений и знаний.


Результаты обучения по программе могут быть использованы в следующей деятельности:

Проведение лекционных, практических и лабораторных занятий по следующим учебным курсам:

В курсе Архитектуры вычислительных систем – модуль Архитектуры вычислительных систем. Аспекты параллелизма.

В курсе Операционные системы – модуль Операционные системы. Аспекты параллелизма.

Анализ производительности и оптимизация программного обеспечения.

Введение в параллельное программирование.

Параллельное программирование для систем с общей памятью.

Параллельное программирование для кластерных систем.

Инструменты для параллельного программирования.

Эффективное использование современных высокопроизводительных вычислительных систем при решении трудоемких научных задач расчетного характера. Использование современного системного программного обеспечения в научной деятельности.



^ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДГОТОВКИ ПО ПРОГРАММЕ


2.1. Нормативный срок освоения программы – 72 часа.


2.2. Режим обучения 36 часов в неделю


2.3. формы обучения с полным отрывом от работы


^ 3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ


Слушатель, освоивший программу, должен:

3.1. Обладать профессиональными компетенциями, включающими в себя способность:


ПК 1. Активно применять в образовательной, научной и методической деятельности современные программные средства для разработки высокопроизводительного программного обеспечения – инструменты программирования: профилировщик, отладчик, оптимизирующий компилятор, математические библиотеки.

ПК 2. Внедрять в учебный процесс вуза упомянутые выше инструменты программирования, включая решение правовых вопросов (получение бесплатных образовательных лицензий на программное обеспечение).

ПК 3. Эффективно использовать имеющуюся в вузе современную многоядерную/многопроцессорную вычислительную технику в образовательной и научной деятельности.


3.2. Владеть:


Современным системным программным обеспечением для высокопроизводительных параллельных вычислений в системах с общей памятью: пакет Intel Parallel Studio (Composer, Inspector, Amplifier), инструменты Intel Thread Checker, Intel Thread Profiler, Intel C++ Compiler, Intel MKL.


3.3. Уметь:


Использовать инструменты параллельного программирования в преподавательской и научной работе.

Вести занятия по темам модулей, указанным в учебном плане.



3.4. Знать:


Основные направления государственной политики в области высшего профессионального образования (переход на двухуровневую систему высшего профессионального образования; введение ФГОС 3-его поколения; обоснованность использования активных методов в процессе обучения).

Содержание вопросов архитектуры вычислительных систем и операционных систем, связанных с параллелизмом.

Методику анализа производительности и оптимизации по скорости программного обеспечения, включая роль и место современных программных инструментальных средств.

Общие теоретические основы параллельного программирования.

Основы параллельного программирования в системах с общей памятью с использованием технологии OpenMP.

Основы параллельного программирования в системах с распределенной памятью с использованием технологии MPI.

Тенденции и перспективы в развитии параллельного программирования.



^ 4. ТРЕБОВАНИЯ К СТРУКТУРЕ ПРОГРАММЫ


Программа состоит из ряда взаимосвязанных модулей. Каждый модуль посвящен изучению одного конкретного раздела знаний, содержит лекционную и практическую часть. Особое внимание уделяется сочетанию систематизированной теоретической и практической подготовки, нацеленной на приобретение знаний и навыков, достаточных для начала работы в данной области и дальнейшего самостоятельного изучения темы.

Используемые в программе учебно-методические материалы прошли многократную успешную апробацию в ходе проведения Летних и Зимних школ по параллельному программированию, системному программированию, проекта Intel Studio, опираются на результаты ряда научно-исследовательских проектов, организованных и проведенных совместно с корпорациями Intel, Microsoft, IBM.

К отличительным особенностям программы стоит отнести сочетание углубленного изучения избранных тем системного программирования с такими актуальными разделами, как оптимизация программ и параллельное программирование, ориентированными на разработку высокопроизводительных программ для современных архитектур вычислительных систем.


Программа предусматривает изучение следующих модулей:

Государственная политика в образовании.

Параллелизм как основа архитектуры современных вычислительных систем.

Операционные системы: аспекты параллелизма.

Анализ производительности и оптимизация программ.

Параллельное программирование для многоядерных архитектур.

Параллельное программирование для кластерных систем.

Тенденции, перспективы и новые программные средства для параллельных вычислений.


Структура программы представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Структура программы


№ пп Наименование модулей Всего, час. В том числе: Лекции Практические занятия (семинары), лабораторные работы Выездные занятия 1. 2. 3. 4. 5. 6. 1. Модуль 1 «Государственная политика в образовании» 6 6 2. Модуль 2 «Параллелизм как основа архитектуры современных вычислительных систем» 8 8 3. Модуль 3 «Операционные системы: аспекты параллелизма» 14 9 5 4. Модуль 4
«^ Анализ производительности и оптимизация программ»
8 6 2 5. Модуль 5
«^ Параллельное программирование для многоядерных архитектур»
18 7 11 6. Модуль 6
«^ Параллельное программирование для кластерных систем»
10 5 5 7. Модуль 7
«Тенденции, перспективы и новые программные средства для параллельных вычислений»
6 4 2 Итоговая аттестация 2 2 Итого 72 45 27