Difference between revisions of "Introducción a la programación paralela"

Revision as of 20:53, 16 April 2015

Arquitectura de Computadores - Código 22966

Profesor

Carlos Jaime Barrios Hernandez, PhD. - (cbarrios@uis.edu.co)

PRESENTACION

La computación paralela más que una tendencia de programación es una exigencia industrial y real. Los sistemas paralelos se encuentran listos para ser explotados, desde dispositivos portátiles y embebidos hasta supercomputadoras.

Este curso introductorio dirigido a estudiantes de ingeniería de sistemas, es un acercamiento a conceptos básicos y estrategias de programación paralela. Trata desde sistemas y arquitecturas escalables, hasta ambientes de programación paralela, haciendo un fuerte énfasis en el análisis y diseño de algoritmos paralelos concurrentes y en la evaluación de arquitecturas para soluciones científicas e industriales.

Contenido

Introducción a la Programación Paralela
Introducción a las Arquitecturas y Sistemas Escalables
Algoritmos Concurrentes y Paralelos
Modelos de Programación Paralela (Introducción a la programación de Memoria Distribuida, Introducción a la programación de Memoria
Compartida, Introducción al a programación de maquinas masivamente paralelas y sistemas híbridos)
Lineamientos para el desarrollo de Aplicaciones Paralelas
Evaluación de Desempeño
Direcciones y Temas Candentes en Programación Paralela

ASPECTOS METODOLOGICOS

Sesiones Teórico-Prácticas
Lecturas y Discusiones de Artículos (La mayoría en Inglés)
Observación y Análisis de Aplicaciones y Propuestas
Curso Intensivo Propuesto (Opcional: 1 al 5 de Julio durante la semana de receso con instructores del Barcelona Supercomputing Center)

MATERIAL DEL CURSO

Introducción
Arquitecturas Paralelas
Concurrencia y Paralelismo
Modelo de Programacion de Memoria Compartida

Presentación
Códigos

Modelo de Programación de Memoria Distribuída - MPI

Presentación
Códigos

EVALUACIONES

Evaluación 1

Evaluación 2

Evaluación 3

Evaluaciones

@@ Line 40: / Line 40: @@
          </div>
          <div class="panel-body">
-             <p></p>
+             <ol>
+                 <li>Introducción a la Programación Paralela</li>
+                <li>Introducción a las Arquitecturas y Sistemas Escalables</li>
+                <li>Algoritmos Concurrentes y Paralelos</li>
+                <li>Modelos de Programación Paralela (Introducción a la programación de Memoria Distribuida, Introducción a la programación de Memoria</li>
+                <li>Compartida, Introducción al a programación de maquinas masivamente paralelas y sistemas híbridos)</li>
+                <li>Lineamientos para el desarrollo de Aplicaciones Paralelas</li>
+                <li>Evaluación de Desempeño</li>
+                <li>Direcciones y Temas Candentes en Programación Paralela</li>
+            </ol>
          </div>
      </div>
 </div>
+<div class="col-md-14">
+    <div class="panel panel-darker-white-border">
+        <div class="panel-heading">
+            <h3 class="panel-title">ASPECTOS METODOLOGICOS</h3>
+        </div>
+        <div class="panel-body">
+            <ol>
+                <li>Sesiones Teórico-Prácticas</li>
+                <li>Lecturas y Discusiones de Artículos (La mayoría en Inglés)</li>
+                <li>Observación y Análisis de Aplicaciones y Propuestas</li>
+                <li>[http://eventos.redclara.net/indico/evento/ompss Curso Intensivo Propuesto (Opcional: 1 al 5 de Julio durante la semana de receso con instructores del Barcelona Supercomputing Center)]</li>
+            </ol>
+        </div>
+    </div>
+</div>
-<div class="column clearfix">
+<div class="col-md-14">
-        <div class="col-md-14">
+    <div class="panel panel-darker-white-border">
-               <div class="panel well well-neutra">
+        <div class="panel-heading">
-                              <div class="col-md-14">
+            <h3 class="panel-title">MATERIAL DEL CURSO</h3>
-                                    <div class="panel well well-neutra">
+        </div>
-----
+        <div class="panel-body">
-'''''PRESENTACIÓN'''''
+<ul>
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+<li>Introducción</li>
+<li>Arquitecturas Paralelas</li>
+<li>Concurrencia y Paralelismo</li>
+<li>Modelo de Programacion de Memoria Compartida</li>
+<ol>
+<li>Presentación</li>
+<li>Códigos</li>
+</ol>
+<li>Modelo de Programación de Memoria Distribuída [http://www.open-mpi.orgOpen - MPI]</li>
+<ol>
+<li>Presentación</li>
+<li>Códigos</li>
+</ol>
+</ul>
+        </div>
+    </div>
+</div>
+<div class="col-md-14">
+    <div class="panel panel-darker-white">
+        <div class="panel-heading">
+            <h3 class="panel-title">EVALUACIONES</h3>
+        </div>
+        <div class="panel-body">
-----
-'''''PROGRAMA DEL CURSO'''''
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-. Introducción a la Programación Paralela
-<br>
-. Introducción a las Arquitecturas y Sistemas Escalables
-<br>
-. Algoritmos Concurrentes y Paralelos
-<br>
-. Modelos de Programación Paralela (Introducción a la programación de Memoria Distribuida, Introducción a la programación de Memoria Compartida, Introducción al a programación de maquinas masivamente paralelas y sistemas híbridos)
-<br>
-. Lineamientos para el desarrollo de Aplicaciones Paralelas
-<br>
-. Evaluación de Desempeño
-<br>
-. Direcciones y Temas Candentes en Programación Paralela
-----
+            <div class="col-md-6">
-'''''MATERIAL DEL CURSO 2013- 2014'''''
+                <div class="panel panel-midnight-border">
-----
+                    <div class="panel-heading">
-. Introducción
+                        <h3 class="panel-title">Evaluación 1</h3>
-<br>
+                    </div>
-. Arquitecturas Paralelas
-<br>
-. Concurrencia y Paralelismo
-<br>
-. Modelo de Programación de Memoria Compartida:  [[Media:MOpenMP.pdf ‎|Diapositivas]] ; Códigos: []  ; [] ; [] . Enlace Recomendado: http://openmp.org/wp
-<br>
-. Modelo de Programación de Memoria Distribuída:  [[Media:MPI14.pdf |Diapositivas]] ; Códigos: 1. Enlace Recomendado:http://www.open-mpi.org
-----
+                    <div class="panel-body">
-'''''METODOLOGÍA'''''
+                        <p></p>
-----
+                    </div>
-. Sesiones Teórico-Prácticas
+                    <div class="panel-footer">Evaluación 1</div>
-<br>
+                </div>
-. Lecturas y Discusiones de Artículos (La mayoría en Inglés).
+            </div>
-<br>
-. Observación y Análisis de Aplicaciones y Propuestas.
-<br>
-. Curso Intensivo Propuesto (Opcional: 1 al 5 de Julio durante la semana de receso con instructores del Barcelona Supercomputing Center: http://eventos.redclara.net/indico/evento/ompss)
-----
+            <div class="col-md-6">
-'''''EVALUACIÓN'''''
+                <div class="panel panel-midnight-border">
-----
+                    <div class="panel-heading">
-'''1. (30%) Examen de Conocimientos Único (20 de Septiembre)'''
+                        <h3 class="panel-title">Evaluación 2</h3>
-<br>
+                    </div>
-Este examen de conocimientos es un análisis de caso, se realizará en el tiempo de la clase de manera individual. Incluye un punto de los trabajos presentados por sus compañeros.
-<br>
-'''2. (70%) Trabajo de Aplicación (Presentación Final 13 de Septiembre)'''
+                    <div class="panel-body">
-<br>
+                        <p></p>
-El trabajo de aplicación, es un trabajo que se realizará durante todo el semestre y que implica dos entregas previas, un seguimiento del trabajo realizado y una entrega final, observando unos parámetros de evaluación que son:
-'''Criterios:'''
+                    </div>
+                    <div class="panel-footer">Evaluación 2</div>
+                </div>
+            </div>
-#Calidad del Análisis y Diseño de la Solución
+            <div class="col-md-12">
-#Eficiencia y Rendimiento de la Solución Propuesta
+                <div class="panel panel-midnight-border">
-#Calidad del Proyecto (Estructura, Documentación, Coherencia)
+                    <div class="panel-heading">
-#Evaluación de Rendimiento (Identificación de Limitaciones)
+                        <h3 class="panel-title">Evaluación 3</h3>
-#Organización y Presentación de los informes previos y de la presentación final.
+                    </div>
+                    <div class="panel-body">
+                        <p></p>
-Los pesos de cada una de las entregas son:
+                    </div>
+                    <div class="panel-footer">Evaluación 3</div>
+                </div>
+            </div>
+        </div>
+        <div class="panel-footer">Evaluaciones</div>
+    </div>
+</div>
-*'''Informe Inicial (20/70)'''
+<div class="col-md-14">
-*'''Informe de Avance (20/70)'''
+    <div class="panel panel-darker-white-border">
-*'''Informe y Presentación Final (30/70)'''
+        <div class="panel-heading">
-<br>
+            <h3 class="panel-title">BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES DE INFORMACION</h3>
+        </div>
-Los trabajos se realizarán de manera individual y las entregas y seguimiento se hará de la siguiente manera:
+        <div class="panel-body">
+            <p></p>
-'''1.Entrega de los temas (Semana del 3 al 8 de Junio: Extendido para el 14 de Junio)'''
-<br>
-'''2. Entrega del Primer Informe que implica el análisis y diseño de la solución. (Semana del 25 al 29 de Junio)'''
-*Ese informe deberá realizarse de manera escrita a manera de resumen extendido en un documento en pdf, de máximo 6 paginas en columna sencilla, tamaño de la letra 12ppt.
-*Discusión y presentación en el tablero en una sesión privada.
-<br>
-'''3. Informe de Avance (16 de Agosto)'''
-*Este informe de avance deberá exponerse únicamente, usando máximo 5 diapositivas y 10 minutos de presentación al profesor. Deberá estar planteado el algoritmo final de la solución, pseudocódigo, tipo de lenguaje a utilizar, estrategia de implementación y aspectos técnicos esperados.
-<br>
-'''4. Informe y Presentación Final (13 de Septiembre)'''
-<br>
-*Se presentará en un documento escrito, tipo artículo, en español, de máximo 10 páginas en un documento pdf, tipo de fuente Arial y tamaño de letra 12ppt, en columna sencilla. El documento se enviará al correo que el profesor indique el día: 9 de septiembre.
-*Se realizará una presentación de 10 minutos incluyendo un demo del prototipo o solución realizada.
-*Tanto el código fuente como las instrucciones de compilación y ejecución deberán enviarse al profesor previamente. (9 de Septiembre)
-----
-'''''BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES DE INFORMACIÓN'''''
-----
--The Fourth Paradigm: Data-Intensive Scientific Discovery in http://research.microsoft.com/en-us/collaboration/fourthparadigm/
-<br>
--Designing and Building Parallel Programs, by Ian Foster in http://www.mcs.anl.gov/~itf/dbpp/
-<br>
--Patterns for Parallel Programming, by Timothy G. Mattson, Beverly A. Sanders and Berna L. Massingill. Software Patterns Series, Addison Wesley Ed., USA. 2009. http://www.cise.ufl.edu/research/ParallelPatterns/
-<br>
--The Art of Concurrency “A thread Monkey’s Guide to Writing Parallel Applications”, by Clay Breshears (Ed. O Reilly, 2009)
-<br>
--Parallel Scientific Computing in C++ and MPI « A Seamless Approach to Parallel Algorithms and Their Implementation », Karniadakis and Kirby II (Cambridge Press)
-<br>
--Algorithms Sequential and Parallel « A Unified Approach » Miller and Boxer (Computing Engineering Series)
-<br>
--Parallel Algorithms, Cassanova, Legrand and Robert (Chapman and Hall/CRC)
-<br>
--Programming Massively Parallel Processors « A Hands-on Approach » , Kirk and Hwu (Nvidia/Morgan Kaufmann)
-<br>
--Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers, Hager and Wellein (Chapman and Hall/CRC)
-<br>
--Sourcebook of Parallel Computing , Dongarra, Foster, Fox, Groop, Kennedy, Torczon and White (Morgan Kaufmann)
-<br>
--CUDA by Example « An Introduction to General-Purpose GPU Programming » Sanders and Kandrot (Nvidia/Addison Wesley)
-<br>
--http://developer.nvidia.com/
-<br>
--http://grid.uis.edu.co
-<br>
--https://computing.llnl.gov/tutorials/parallel_comp/
-<br>
--http://www.sc-camp.org
-----
-'''''INFORMACIÓN IMPORTANTE'''''
-----
-Supercomputación y Cómputo Científico UIS : CENTIC 4to Piso
-<br>
-Teléfonos 6344000 ext 1251 – 2855
-<br>
-http://sc3.uis.edu.co
-----
-'''''PRESENTACIONES Y MATERIAL DEL CURSO 2012'''''
-----
-<u>'''Diapositivas de las Sesiones'''</u>
-'''Sesión No.1:'''
-<br>
-*[[Media:PPI.pdf|Archivo:PPI.pdf]] '''''Introduction to Parallel Programming (And Parallel Systems).'''''
-*[[Media:E-Ciencia.pdf|Archivo:E-Ciencia.pdf]] '''''Programación Paralela y Programación Científica desde la E-Ciencia y El Cómputo Avanzado.'''''
-<br>
-'''Sesión No.2:'''
-<br>
-*[[Media:PP-Archi.pdf|Archivo:PP-Archi.pdf]] '''''Scalable Systems and Architectures.'''''
-*[[Media:PP-Concurrency.pdf|Archivo:PP-Concurrency.pdf]] '''''Concurrency and Parallel Programming.'''''
-<br>
-'''Sesión No.3:'''
-<br>
-*[[Media:Scheduling.pdf|Archivo:Scheduling.pdf]] '''''Management, Scheduling and Deployment in HPC.'''''
-<br>
-'''Sesión No.4:'''
-<br>
-*[[Media:MemCompOpenMP.pdf|Archivo:MemCompOpenMP.pdf]] '''''Introducción a la Programación de Memoria Compartida con OpenMP.'''''
-<br>
-'''Sesión No. 5:'''
-<br>
-*[[Media:SharedMemMPI.pdf|Archivo:SharedMemMPI.pdf]] '''''Introducción a la Programación de Memoria Distribuida con MPI.'''''
-<br>
-'''Sesión No. 6:'''
-<br>
-*[[Media:CUDA.pdf|Archivo:CUDA.pdf]] '''''Introducción a la Programación con CUDA
-*[[Media:Gpu-programming.pdf|Archivo:Gpu-programming.pdf]] '''''GPU Programming with Nvidia CUDA.'''''
-<br>
-'''Sesión No. 7:'''
-<br>
-*[[Media:EvalPerf.pdf|Archivo:EvalPerf.pdf]] '''''Evaluación de Rendimiento - Una aproximación de base.'''''
-<br>
-'''Sesión No. 8:'''
-<br>
-*[[Media:HotTopics.pdf|Archivo:HotTopics.pdf]] '''''Direcciones y Temas Candentes.'''''
-<br>
-<u>'''Lecturas Sugeridas'''</u>
-<br>
-De The Fourth Paradigm: Data Intensive Scientific Discovery:<br>
-*[http://research.microsoft.com/en-us/collaboration/fourthparadigm/4th_paradigm_book_jim_gray_transcript.pdf Jim Gray on eScience: A Transformed Scientific Method.] (Tony Hey, Stewart Tansley, and Kristin Tolle)<br>
-*[http://research.microsoft.com/en-us/collaboration/fourthparadigm/4th_paradigm_book_part3_gannon_reed.pdf Parallelism and The Cloud.] (Dennis Gannon, Dan Reed)<br>
-*[http://research.microsoft.com/en-us/collaboration/fourthparadigm/4th_paradigm_book_part3_larus_gannon.pdf Multicore Computing and Scientific Discovery.] (James Larus, Dennis Gannon)
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