Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Systemy HPC:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Teleinformatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Systemy HPC
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej
Nauczyciel odpowiedzialny Przemysław Mazurek <Przemyslaw.Mazurek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 7 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW7 15 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL7 30 3,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Systemy operacyjne i architektura systemów komputerowych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z budową systemów HPC
C-2Zapoznanie studentów z metodami programowania systemów HPC

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Techniki zrównoleglania i synchronizacji12
T-L-2Programowanie GPGPU12
T-L-3Klastry i zarządzenie klastrami2
T-L-4Chmura2
T-L-5Wirtualizacja2
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do systemów HPC1
T-W-2Techniki zrównoleglania i synchronizacji4
T-W-3Programowanie GPGPU6
T-W-4Klastry i zarządzenie klastrami2
T-W-5Chmura1
T-W-6Wirtualizacja1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych60
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach30
90
wykłady
A-W-1Przygotowanie się do zaliczenia z przedmiotu w formie testu20
A-W-2Czytanie wskazanej literatury25
A-W-3Uczestnictwo z zajęciach15
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda podająca / wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna / ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Zaliczenie wszystkich ćwiczeń ujętych planem
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie w formie testu wyboru

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
TI_1A_O14.2_W01
Student zna podstawowe metody programowania systemów HPC. Student zna architektury systemów HPC, w zakresie podstawowym.
TI_1A_W08, TI_1A_W09T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07InzA_W02, InzA_W05C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5M-1, M-2S-1, S-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
TI_1A_O14.2_U01
Student potrafi realizować proste zadania programowania systemów HPC.
TI_1A_U03, TI_1A_U06T1A_U01, T1A_U02, T1A_U05, T1A_U06, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U16C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5M-1, M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_1A_O14.2_W01
Student zna podstawowe metody programowania systemów HPC. Student zna architektury systemów HPC, w zakresie podstawowym.
2,0
3,0Student zna podstawowe metody programowania systemów HPC. Student zna architektury systemów HPC, w zakresie podstawowym.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_1A_O14.2_U01
Student potrafi realizować proste zadania programowania systemów HPC.
2,0
3,0Student potrafi realizować proste zadania programowania systemów HPC.
3,5
4,0
4,5
5,0.

Literatura podstawowa

  1. NVIDIA, NVIDIA CUDA C Programming Guide, NVIDIA, 2012
  2. NVIDIA, NVIDIA CUDA, CUDA C Best Practices Guide, NVIDIA, 2012
  3. J. Sanders, E. Kandrot, CUDA by Example: An Introduction to General-Purpose GPU Programming, Addison-Wesley, 2010
  4. D.B. Kirk, W.W. Hwu, Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach, Morgan Kaufmann, 2010
  5. R. Farber, CUDA Application Design and Development, Morgan Kaufmann, 2011

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Techniki zrównoleglania i synchronizacji12
T-L-2Programowanie GPGPU12
T-L-3Klastry i zarządzenie klastrami2
T-L-4Chmura2
T-L-5Wirtualizacja2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do systemów HPC1
T-W-2Techniki zrównoleglania i synchronizacji4
T-W-3Programowanie GPGPU6
T-W-4Klastry i zarządzenie klastrami2
T-W-5Chmura1
T-W-6Wirtualizacja1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych60
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach30
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Przygotowanie się do zaliczenia z przedmiotu w formie testu20
A-W-2Czytanie wskazanej literatury25
A-W-3Uczestnictwo z zajęciach15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_1A_O14.2_W01Student zna podstawowe metody programowania systemów HPC. Student zna architektury systemów HPC, w zakresie podstawowym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_1A_W08Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie inżynierii oprogramowania, technik projektowania, modelowania, tworzenia i testowania oprogramowania.
TI_1A_W09Zna wybrane języki programowania niskiego i wysokiego poziomu. Ma podstawową wiedzę z zakresu dobrych praktyk programistycznych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami 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-1Zapoznanie studentów z budową systemów HPC
C-2Zapoznanie studentów z metodami programowania systemów HPC
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do systemów HPC
T-W-2Techniki zrównoleglania i synchronizacji
T-W-3Programowanie GPGPU
T-W-4Klastry i zarządzenie klastrami
T-W-5Chmura
T-W-6Wirtualizacja
T-L-1Techniki zrównoleglania i synchronizacji
T-L-2Programowanie GPGPU
T-L-3Klastry i zarządzenie klastrami
T-L-4Chmura
T-L-5Wirtualizacja
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca / wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna / ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie wszystkich ćwiczeń ujętych planem
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie w formie testu wyboru
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna podstawowe metody programowania systemów HPC. Student zna architektury systemów HPC, w zakresie podstawowym.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_1A_O14.2_U01Student potrafi realizować proste zadania programowania systemów HPC.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_1A_U03Potrafi: - dobrać sposób przesyłania, przetwarzania i gromadzenia informacji, - wykorzystać pozyskaną wiedzę do analizy i projektowania systemów przewodowej i bezprzewodowej transmisji danych.
TI_1A_U06Potrafi tworzyć aplikacje dla urządzeń mobilnych oraz programy realizujące usługi sieciowe.
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_U05ma umiejętność samokształcenia się
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_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_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_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
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z budową systemów HPC
C-2Zapoznanie studentów z metodami programowania systemów HPC
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do systemów HPC
T-W-2Techniki zrównoleglania i synchronizacji
T-W-3Programowanie GPGPU
T-W-4Klastry i zarządzenie klastrami
T-W-5Chmura
T-W-6Wirtualizacja
T-L-1Techniki zrównoleglania i synchronizacji
T-L-2Programowanie GPGPU
T-L-3Klastry i zarządzenie klastrami
T-L-4Chmura
T-L-5Wirtualizacja
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca / wykład informacyjny
M-2Metoda praktyczna / ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie wszystkich ćwiczeń ujętych planem
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie w formie testu wyboru
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi realizować proste zadania programowania systemów HPC.
3,5
4,0
4,5
5,0.