Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (N1)

Sylabus przedmiotu Programowanie współbieżne - Przedmiot obieralny I:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Programowanie współbieżne - Przedmiot obieralny I
Specjalność systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Oprogramowania
Nauczyciel odpowiedzialny Marek Pałkowski <Marek.Palkowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marek Pałkowski <Marek.Palkowski@zut.edu.pl>, Krzysztof Siedlecki <Krzysztof.Siedlecki@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 1 Grupa obieralna 4

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL5 10 1,10,38zaliczenie
wykładyW5 10 0,90,62zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zaliczone przedmioty: Programowanie w językach C, C++, Architektura komputerów, Systemy operacyjne

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
C-2Ukształtowanie świadomego rozumowania dokształcania się i odpowiedzialności za wspólne realizowanie projektów w zakresie programowania współbieżnego

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".2
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.1
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.2
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.1
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.2
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.2
10
wykłady
T-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych1
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a1
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)2
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)1
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.2
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków2
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.1
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1udział w laboratoriach10
A-L-2przygotowanie do laboratoriów22
32
wykłady
A-W-1Udział w wykładach10
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia17
27

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykad informacyjny/konwersatoryjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe poprzez sprawdzenie efektów kształcenia: przedstawienie pytań i ocena odpowiedzi

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O/1/04_W01
ma wiedzę w zakresie tworzenia algorytmów równoległych
I_1A_W05T1A_W03, T1A_W07InzA_W02C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7M-1S-2
I_1A_O/1/04_W02
zna API OpenMP do tworzenia aplikacji równoległych
I_1A_W06T1A_W03, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W09InzA_W01, InzA_W02, InzA_W04, InzA_W05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7M-1S-2
I_1A_O/1/04_W03
zna podstawowe metody gromadzenia i przetwarzania danych i informacji w oparciu o komputery równoległe
I_1A_W17T1A_W03, T1A_W07InzA_W02, InzA_W05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7M-1S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O/1/04_U01
potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie równoległe
I_1A_U01T1A_U01, T1A_U02, T1A_U04, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-1
I_1A_O/1/04_U02
Potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych dotyczących wytwarzania oprogramowania równoległego
I_1A_U02T1A_U02, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U07, T1A_U11, T1A_U12InzA_U01, InzA_U02, InzA_U03, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-1
I_1A_O/1/04_U03
potrafi posługiwać się dokumentacją techniczną do API OpenMP
I_1A_U05T1A_U01, T1A_U02, T1A_U06, T1A_U07, T1A_U13InzA_U05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-1
I_1A_O/1/04_U04
ma umiejętność opracowania lub wyboru algorytmu i struktur danych do rozwiązania określonego zadania inżynierskiego za pomocą przetwarzania rónoległego
I_1A_U19T1A_U13, T1A_U15, T1A_U16InzA_U05, InzA_U07, InzA_U08C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-1
I_1A_O/1/04_U05
umie oceniać przydatność i stosować API OpenMP do rozwiązywania problemów dziedzinowych
I_1A_U03T1A_U01, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15InzA_U01, InzA_U02, InzA_U03, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O/1/04_K01
świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie programowania współbieżnego
I_1A_K01T1A_K01, T1A_K07C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-1
I_1A_O/1/04_K02
ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania dotyczące tworzenia oprogramowania współbieżnego
I_1A_K03T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04InzA_K01C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O/1/04_W01
ma wiedzę w zakresie tworzenia algorytmów równoległych
2,0nie potrrafi zdefiniować programu współbieżnego, współbieżności oraz rozróżnić równoległość od współbieżności
3,0rozumie pojęcie współbieżności, potrafi wyjaśnić definicję programu równoległego i odróżnić go od współbieżnego
3,5ma więdze na 3.0 oraz umie zdefiniować trudności w tworzeniu oprogramowania współbieżnego i równoległego oraz algorytmów, potrafi przedstawić podstawowe mechanizmy synchronizacji
4,0ma wiedzę na 3.5 oraz umiejętnie określa trudności w tworzeniu programów współbieżnych z odpowiednim doborem metod synchronizacji
4,5ma wiedzę na 4.0 oraz potrafi zdefiniować zagrożenia w tworzeniu oprogramowania współbieżnego
5,0ma wiedzę na 4.5 i potrafi wyjaśnić trudności w testowaniu oprogramowania współbieżnego
I_1A_O/1/04_W02
zna API OpenMP do tworzenia aplikacji równoległych
2,0nie potrafi opisać pragmy parallel i for
3,0potrafi w podstawowym zakresie określić pragmę parallel i for
3,5potrafi w podstawowym zakresie określić pragmę parallel, for i sections
4,0potrafi w podstawowym zakresie określić pragmę parallel, for i sections oraz zna pragmy barrier i atomic
4,5ma wiedzę na 4.0 i zna definicje funkcji openmp
5,0ma wiedzę na 4.5 i zna mechanizmy lock w openmp
I_1A_O/1/04_W03
zna podstawowe metody gromadzenia i przetwarzania danych i informacji w oparciu o komputery równoległe
2,0nie umie wyjaśnić taksonomi Flynna
3,0potrafi wyjaśnić taksonomię Flynna
3,5potrafi wyjaśnić taksonomię Flynna i podać przykładowe architektury
4,0ma wiedzę 3.5 i opisać rozwój architektur równoległych
4,5ma wiedzę 4.0 i potrafi opisać architektury ze względu na dostęp do pamięci
5,0ma wiedzę na 4.5 i umie opisać model PCAM

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O/1/04_U01
potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie równoległe
2,0nie umie skompilować programu z openmp
3,0potrafi skompilować program z openmp z wybranymi pragmami
3,5potrafi skompilować program z openmp i skonfigurować pragmy parallel i for
4,0potrafi skompilować program z openmp i skonfigurować większość pragm
4,5potrafi na 4.0 i określić przyspieszenie programu
5,0potrafi na 4.0 i określić przyspieszenie programu oraz skalowalność i efektywność
I_1A_O/1/04_U02
Potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych dotyczących wytwarzania oprogramowania równoległego
2,0brak przejawu chęci w pracach zespołowych i angażowanie się w projekt, brak sprawozdania
3,0potrafi zaangażować się w projekt
3,5potrafi zaangażować się w projekt i napisać program
4,0potrafi zaangażować się w projekt, napisać program i wykonać badania
4,5potrafi zaangażować się w projekt, napisać program i wykonać badania oraz sporządzić tabele i wykresy dla przyspieszenia oraz efektywności
5,0potrafi zaangażować się w projekt, napisać program i wykonać badania oraz sporządzić tabele i wykresy dla przyspieszenia oraz efektywności z opisem wniosków
I_1A_O/1/04_U03
potrafi posługiwać się dokumentacją techniczną do API OpenMP
2,0nie potrafi opisać podstawowych pragm i znaleźć tych informacji w dokumentacji
3,0potrafi opisać podstawowych pragm i znaleźć tych informacji w dokumentacji
3,5potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wybranych pragm z dokumentacji
4,0potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wszystkich pragm z dokumentacji
4,5potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wszystkich pragm z dokumentacji i włączyć te informacji do swojego programu
5,0potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wszystkich pragm z dokumentacji, wybrać potrzebne i włączyć te informacji do swojego programu
I_1A_O/1/04_U04
ma umiejętność opracowania lub wyboru algorytmu i struktur danych do rozwiązania określonego zadania inżynierskiego za pomocą przetwarzania rónoległego
2,0nie zna podstawowych informacji z modelu PCAM
3,0zna podstawowe etapy modelu PCAM
3,5potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM
4,0potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM i opisać ich trudność do programowania sekwencyjnego
4,5potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM i opisać ich trudność do programowania sekwencyjnego oraz nawiązać do modelu w swoich programach
5,0potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM i opisać ich trudność do programowania sekwencyjnego oraz nawiązać do modelu w swoich programach, a także potrafi wyjaśnić wagę etapów PCAM w kontekście uzyskiwanych wyników
I_1A_O/1/04_U05
umie oceniać przydatność i stosować API OpenMP do rozwiązywania problemów dziedzinowych
2,0nie zna zastosowania OpenMP i innych podobnych pakietów, nie potrafi wyjaśnić potrzeby ich opracowania
3,0zna podstawowe zastosowania pakietu OpenMP
3,5zna podstawowe zastosowania pakietu OpenMP oraz dziedziny zastosowania tego typu oprogramowania
4,0ma wiedzę na 3.5 oraz zna podstawy Intel TBB
4,5ma wiedzę na 4.0 oraz zna różnice pomiędzy OpenMP i TBB
5,0ma wiedzę na 4.5 i potrafi opisać cechy programowania obiektowego w TBB

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O/1/04_K01
świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie programowania współbieżnego
2,0nie rouzmie potrzeb programowania wspóbieżnego
3,0potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania
3,5potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego
4,0potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego oraz kart graficznych
4,5potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego oraz kart graficznych i urządzeń mobilnych
5,0potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego oraz kart graficznych i urządzeń mobilnych, rozwiązań klastrowych
I_1A_O/1/04_K02
ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania dotyczące tworzenia oprogramowania współbieżnego
2,0nie potrafi ocenić ryzyko projektu aplikacji współbieżnej na etapie projetkowania i kodowania
3,0potrafi ocenić ryzyko projektu aplikacji współbieżnej na etapie projetkowania i kodowania (wyjaśnić trudności w jego tworzeniu)
3,5potrafi ocenić ryzyko projektu aplikacji współbieżnej na etapie projetkowania i kodowania (wyjaśnić trudności w jego tworzeniu i testowaniu)
4,0ma wiedzę na 3.5 i umiejętnie określa różnice w programowaniu sekwencyjnego i współbieżnego
4,5ma wiedzę na 4.0 i zna obecne rozwiązania techniczne
5,0ma wiedzę na 4.0 i zna obecne rozwiązania techniczne dla większości środowisk (wielordzeniowe CPU, GPU i Embedded)

Literatura podstawowa

  1. W. Bielecki, Przetwarzanie równoległe i rozproszone, Politechnika Szczecińska, Szczecin, 2007
  2. Rohit Chandra et al., Parallel Programming in OpenMP, Morgan Kaufmann Publishers, London, 2001
  3. Chapman, Jost, and Van Der Pas, Using OpenMP, The MIT Press, Cambridge, 2007

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".2
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.1
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.2
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.1
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.2
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.2
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych1
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a1
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)2
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)1
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.2
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków2
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.1
10

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1udział w laboratoriach10
A-L-2przygotowanie do laboratoriów22
32
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział w wykładach10
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia17
27
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_W01ma wiedzę w zakresie tworzenia algorytmów równoległych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W05ma wiedzę w zakresie algorytmizacji i zasad tworzenia struktur danych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
Metody nauczaniaM-1Wykad informacyjny/konwersatoryjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe poprzez sprawdzenie efektów kształcenia: przedstawienie pytań i ocena odpowiedzi
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie potrrafi zdefiniować programu współbieżnego, współbieżności oraz rozróżnić równoległość od współbieżności
3,0rozumie pojęcie współbieżności, potrafi wyjaśnić definicję programu równoległego i odróżnić go od współbieżnego
3,5ma więdze na 3.0 oraz umie zdefiniować trudności w tworzeniu oprogramowania współbieżnego i równoległego oraz algorytmów, potrafi przedstawić podstawowe mechanizmy synchronizacji
4,0ma wiedzę na 3.5 oraz umiejętnie określa trudności w tworzeniu programów współbieżnych z odpowiednim doborem metod synchronizacji
4,5ma wiedzę na 4.0 oraz potrafi zdefiniować zagrożenia w tworzeniu oprogramowania współbieżnego
5,0ma wiedzę na 4.5 i potrafi wyjaśnić trudności w testowaniu oprogramowania współbieżnego
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_W02zna API OpenMP do tworzenia aplikacji równoległych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W06zna wybrane języki i techniki programowania, podstawowe techniki projektowania i wytwarzania aplikacji oraz systemów informatycznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W05ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W09ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością, i prowadzenia działalności gospodarczej
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W01ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
InzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W04ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością, i prowadzenia działalności gospodarczej
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
Metody nauczaniaM-1Wykad informacyjny/konwersatoryjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe poprzez sprawdzenie efektów kształcenia: przedstawienie pytań i ocena odpowiedzi
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie potrafi opisać pragmy parallel i for
3,0potrafi w podstawowym zakresie określić pragmę parallel i for
3,5potrafi w podstawowym zakresie określić pragmę parallel, for i sections
4,0potrafi w podstawowym zakresie określić pragmę parallel, for i sections oraz zna pragmy barrier i atomic
4,5ma wiedzę na 4.0 i zna definicje funkcji openmp
5,0ma wiedzę na 4.5 i zna mechanizmy lock w openmp
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_W03zna podstawowe metody gromadzenia i przetwarzania danych i informacji w oparciu o komputery równoległe
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W17zna podstawowe metody gromadzenia i przetwarzania danych i informacji
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
Metody nauczaniaM-1Wykad informacyjny/konwersatoryjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe poprzez sprawdzenie efektów kształcenia: przedstawienie pytań i ocena odpowiedzi
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie umie wyjaśnić taksonomi Flynna
3,0potrafi wyjaśnić taksonomię Flynna
3,5potrafi wyjaśnić taksonomię Flynna i podać przykładowe architektury
4,0ma wiedzę 3.5 i opisać rozwój architektur równoległych
4,5ma wiedzę 4.0 i potrafi opisać architektury ze względu na dostęp do pamięci
5,0ma wiedzę na 4.5 i umie opisać model PCAM
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_U01potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie równoległe
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U01potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
T1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie umie skompilować programu z openmp
3,0potrafi skompilować program z openmp z wybranymi pragmami
3,5potrafi skompilować program z openmp i skonfigurować pragmy parallel i for
4,0potrafi skompilować program z openmp i skonfigurować większość pragm
4,5potrafi na 4.0 i określić przyspieszenie programu
5,0potrafi na 4.0 i określić przyspieszenie programu oraz skalowalność i efektywność
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_U02Potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych dotyczących wytwarzania oprogramowania równoległego
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U02potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U03potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U11ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
T1A_U12potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0brak przejawu chęci w pracach zespołowych i angażowanie się w projekt, brak sprawozdania
3,0potrafi zaangażować się w projekt
3,5potrafi zaangażować się w projekt i napisać program
4,0potrafi zaangażować się w projekt, napisać program i wykonać badania
4,5potrafi zaangażować się w projekt, napisać program i wykonać badania oraz sporządzić tabele i wykresy dla przyspieszenia oraz efektywności
5,0potrafi zaangażować się w projekt, napisać program i wykonać badania oraz sporządzić tabele i wykresy dla przyspieszenia oraz efektywności z opisem wniosków
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_U03potrafi posługiwać się dokumentacją techniczną do API OpenMP
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U05potrafi tworzyć i posługiwać się dokumentacją techniczną
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
T1A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U06ma umiejętności językowe w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów, zgodne z wymaganiami określonymi dla poziomu B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego
T1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie potrafi opisać podstawowych pragm i znaleźć tych informacji w dokumentacji
3,0potrafi opisać podstawowych pragm i znaleźć tych informacji w dokumentacji
3,5potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wybranych pragm z dokumentacji
4,0potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wszystkich pragm z dokumentacji
4,5potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wszystkich pragm z dokumentacji i włączyć te informacji do swojego programu
5,0potrafi znaleźć wszystkie dyrektywy dla wszystkich pragm z dokumentacji, wybrać potrzebne i włączyć te informacji do swojego programu
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_U04ma umiejętność opracowania lub wyboru algorytmu i struktur danych do rozwiązania określonego zadania inżynierskiego za pomocą przetwarzania rónoległego
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U19ma umiejętność wyboru algorytmu i struktur danych do rozwiązania określonego zadania inżynierskiego
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie zna podstawowych informacji z modelu PCAM
3,0zna podstawowe etapy modelu PCAM
3,5potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM
4,0potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM i opisać ich trudność do programowania sekwencyjnego
4,5potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM i opisać ich trudność do programowania sekwencyjnego oraz nawiązać do modelu w swoich programach
5,0potrafi szczegółowo opisać etapy modelu PCAM i opisać ich trudność do programowania sekwencyjnego oraz nawiązać do modelu w swoich programach, a także potrafi wyjaśnić wagę etapów PCAM w kontekście uzyskiwanych wyników
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_U05umie oceniać przydatność i stosować API OpenMP do rozwiązywania problemów dziedzinowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U03umie oceniać przydatność i stosować różne paradygmaty programowania, języki i środowiska programistyczne do rozwiązywania problemów dziedzinowych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
T1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T1A_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania aplikacji równoległych w standardzie OpenMP
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie zna zastosowania OpenMP i innych podobnych pakietów, nie potrafi wyjaśnić potrzeby ich opracowania
3,0zna podstawowe zastosowania pakietu OpenMP
3,5zna podstawowe zastosowania pakietu OpenMP oraz dziedziny zastosowania tego typu oprogramowania
4,0ma wiedzę na 3.5 oraz zna podstawy Intel TBB
4,5ma wiedzę na 4.0 oraz zna różnice pomiędzy OpenMP i TBB
5,0ma wiedzę na 4.5 i potrafi opisać cechy programowania obiektowego w TBB
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_K01świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie programowania współbieżnego
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_K01świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T1A_K07ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie świadomego rozumowania dokształcania się i odpowiedzialności za wspólne realizowanie projektów w zakresie programowania współbieżnego
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie rouzmie potrzeb programowania wspóbieżnego
3,0potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania
3,5potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego
4,0potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego oraz kart graficznych
4,5potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego oraz kart graficznych i urządzeń mobilnych
5,0potrafi opisać problemy programowania współbieżnego i dziedzinę zastosowania w kontekćie obecnie roziwjanego sprzętu wielordzeniowego oraz kart graficznych i urządzeń mobilnych, rozwiązań klastrowych
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O/1/04_K02ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania dotyczące tworzenia oprogramowania współbieżnego
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_K03ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
T1A_K03potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
T1A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie świadomego rozumowania dokształcania się i odpowiedzialności za wspólne realizowanie projektów w zakresie programowania współbieżnego
Treści programoweT-W-1Architektura komputerów równoległych oraz jej związek z wydajnością aplikacji równoległych
T-W-2Podstawowe mierniki jakości aplikacji równoległych (lokalność, granulacja, determinizm, przyspieszenie i efektywność), prawa Amdahl’a i Gustaffson’a
T-W-3Pojęcie zależności, rodzaje zależności. Podstawowe transformacje pętli (FAN, PAR, PIPE)
T-W-4Pojęcie wątku. Standard OpenMP: model, podstawowe konstrukcje aplikacji równoległych( region równoległy, konstrukcje tworzenia wątków, zarządzanie liczbą wątków)
T-W-5Standard OpenMP: synchronizacja barierowa, sekcja krytyczna, konstrukcje podziału pracy między wątki.
T-W-6Standard OpenMP: Zrównoleglenie pętli, szeregowanie iteracji pętli do wątków
T-W-7Podstawowe czynniki mające wpływ na wydajność aplikacji równoległych , sposoby pozwalające na tworzenie wydajnych aplikacji. Metodologia PCAM do tworzenia algorytmów równoległych, Modele wydajnościowe do aplikacji rónoległych.
T-L-1Kompilacaja programu w standardzie OpenMP C/C++. Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem pragmy "parallel".
T-L-2Napisanie, kompilacja i sprawdzenie aplikacji z wykorzystaniem podstawowych pragm OpenMP do przydziału zadań dla wątków, synchronizacji wątków, funckji bibliotecznech, zmiennych środowiskowych.
T-L-3Zrównoleglanie pętli programowych w OpenMP przy pomocy pragmy "for". Przydział i podział przestrzeni iteracji pętli do wątków w regionie równoległym - schedule: static, dynami, guided.
T-L-4Napisanie aplikacji w OpenMP opartych na zrównolegleniu pętli idealnie zagnieżdzonych na podstawie wyznaczonych zależności.
T-L-5Napisanie aplikacji w OpenMP do mnożenie macierzy z wykorzystaniem pragm OpenMP, sprawdzenie przyspieszenia i efektywnosci napisanej aplikacji.
T-L-6Napisanie aplikacji rwnoległej w OpenMP do wybranego algorytmu z dziedziny metod numerycznych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena stopnia wykonania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie potrafi ocenić ryzyko projektu aplikacji współbieżnej na etapie projetkowania i kodowania
3,0potrafi ocenić ryzyko projektu aplikacji współbieżnej na etapie projetkowania i kodowania (wyjaśnić trudności w jego tworzeniu)
3,5potrafi ocenić ryzyko projektu aplikacji współbieżnej na etapie projetkowania i kodowania (wyjaśnić trudności w jego tworzeniu i testowaniu)
4,0ma wiedzę na 3.5 i umiejętnie określa różnice w programowaniu sekwencyjnego i współbieżnego
4,5ma wiedzę na 4.0 i zna obecne rozwiązania techniczne
5,0ma wiedzę na 4.0 i zna obecne rozwiązania techniczne dla większości środowisk (wielordzeniowe CPU, GPU i Embedded)