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 GPGPU5
T-W-4Klastry i zarządzenie klastrami2
T-W-5Chmura1
T-W-6Wirtualizacja1
T-W-7Zaliczenie wykładów1
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_U16—C-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 GPGPU5
T-W-4Klastry i zarządzenie klastrami2
T-W-5Chmura1
T-W-6Wirtualizacja1
T-W-7Zaliczenie wykładów1
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.