Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Paralel Hesaplama BSM 444 8 3 + 0 3 5
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi Lisans
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Dr.Öğr.Üyesi HÜSEYİN ESKİ
Dersi Verenler
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı Paralel bilgi işleme ile ilgili güncel teknolojileri ve hesaplama yöntemlerini öğretmek. Paralel algoritmaların tasarımı ve analizini öğretmek. Farklı paralel hesaplama yöntemleri ve üstünlüklerini/eksikliklerini öğrenciye öğretmek.
Dersin İçeriği Paralel hesaplama yöntemleri, algoritmalar ve paralel mimariler. Farklı mimariler için geliştirilmiş paralel programlama dillerinin örnek uygulamalar üzerinde gösterilmesi. Paralel programların performans ölçümlerinin yapılması ve analizi.
# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 Paralel bilgisayar sistemlerinin yapısı ve çalışma prensiplerini açıklar Anlatım,
2 Paralel bilgisayar performansını sayısal olarak hesaplar Anlatım,
3 Paralel sistemlerdeki arabağlaşım devrelerini bilir Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma,
4 Paralel programlama yöntemlerini bilir Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma,
5 GPU ile programlama bilir Anlatım, Tartışma,
6 Paralel sistemlerde iş yükü dağılımı problemini bilir Anlatım, Tartışma,
7 Paralel performans izleme araçlarını kullanır Anlatım, Tartışma,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Paralel algoritma tasarımı
2 Dekompozisyon teknikleri, hesaplama öğelerinin dağılımı ve planlama (mapping & scheduling)
3 Ortak adresli sistemlerin programlanması: OpenMP, Cilk/Cilk++, Pthreads
4 OpenMP ile uygulama geliştirme
5 Cilk/Cilk++ ile uygulama geliştirme
6 Pthreads ile uygulama geliştirme
7 Paralel bilgisayar mimarileri: Paylaşımlı-bellekli paralel sistemler ve bu sistemlerde ön-bellek tutarlılığı, dağıtık-bellekli paralel sistemler, ara-bağlaşım devreleri ve yönlendirme
8 Ölçeklenebilir sistemlerin programlanması, mesaj geçmeli sistemler: MPI ve PVM
9 MPI ile uygulama geliştirme
10 MPI ile uygulama geliştirme
11 CUDA ile GPU programlama
12 CUDA ile uygulama geliştirme
13 Paralel programların performans ölçümü ve analizi
14 Paralel performans ölçüm ve analiz uygulamaları
Kaynaklar
Ders Notu 1. Introduction to Parallel Computing, A. Grama, A. Gupta, G.Karypis, V. Kumar, Addison Wesley.
Ders Kaynakları 1. Parallel Computing, Theory and practice, M.J.Quinn, McGraw Hill.
2. Parallel programming wiyh MPI, P.S. Pacheco.Morgan Kaufmann.
3. GPU Gems 1&2, Nvidia.
Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi. X
2 Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. X
3 Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. X
4 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. X
5 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. X
6 Bilişim Teknolojilerinin yönetim, denetim, gelişim ve güvenliği/güvenilirliği hakkında bilgi sahibi olma ve farkındalık, X
7 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. X
8 Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi. X
9 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. X
10 Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. X
11 Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. X
12 Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. X
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Ara Sınav 70
1. Kısa Sınav 10
1. Ödev 10
2. Kısa Sınav 10
Toplam 100
1. Yıl İçinin Başarıya 50
1. Final 50
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 3 48
Ara Sınav 1 10 10
Kısa Sınav 2 5 10
Ödev 1 5 5
Final 1 15 15
Toplam İş Yükü 136
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 5,44
Dersin AKTS Kredisi 5