PAGEPAGE5《并行計算》課程簡介課程編號：08014921課程名稱：并行計算/ParallelComputing學分:4學時：64（課內實驗(踐)：上機：16課外實踐：）適用專業：信息與計算科學建議修讀學期：6開課單位：數理科學與工程學院信息與計算科學系先修課程：離散數學、數據結構、可視化編程語言、數學軟件考核方式與成績評定標準：在完成上機實驗內容要求的前提下，進行卷面考試。原則上，卷面考試成績占總成績的70%，上機實驗報告的成績占總成績的30%。教材與主要參考書目：《并行計算——結構、算法、編程》（第三版）陳國良編著.高等教育出版社.內容概述：中文：并行計算（parallelcomputing）是將一個應用問題分解成多個子任務，分配給不同的處理器，各個處理器之間相互協同、并行地執行子任務，最終達到對應用問題的求解.并行計算的目的是為了達到加速求解速度，或者增大求解應用問題規模。英文：Parallelcomputingistodivideoneproblemintomanysubtasksassignedtodifferentprocessors.Processorsworkingcooperatewitheachotherandexecutesubtasksinparallel.Eventuallytheproblemissolved.Thepurposeofparallelcomputingistoacceleratethesolvingspeed,orincreasethesizeoftheapplicationproblemstobesolved.《并行計算》教學大綱課程編號：08014921課程名稱：并行計算/ParallelComputing學分:4學時：64（課內實驗(踐)：上機：16課外實踐：）適用專業：信息與計算科學建議修讀學期：6開課單位：數理科學與工程學院信息與計算科學系先修課程：離散數學、數據結構、可視化編程語言、數學軟件一、課程性質、目的與任務并行計算是通過并行機的結構、算法和編程實現高性能計算，達到加速問題求解的速度和提高求解問題規模的目的。本課程傳授給學生的知識包括如何運用并行技術及并行機解決大規模應用計算問題的思想、方法和編程環境等，使學生掌握在VC++中運用MPI程序設計進行并行計算的技能。二、教學內容、基本要求及學時分配（按章節列出內容要求學時等，實驗上機項目要列在課程內容一欄）課程內容教學要求重點（☆）難點（△）學時安排實驗學時上機學時備注第一章并行計算與并行計算機結構模型A4第一節計算與計算機科學☆第二節并行計算機體系結構第三節并行計算概述☆第二章并行計算機系統互連與基本通信操作A4第一節并行計算機互連網絡☆第二節選路方法與開關技術☆△第三節一對多播送☆△第四節多對多播送第三章典型并行計算機系統介紹A4第一節共享存儲多處理機系統☆第二節分布存儲多計算機系統☆△分布共享存儲計算機系統☆△機群系統☆△第四章并行計算性能評測A4第一節基本性能指標☆第二節加速比性能定律☆第三節可擴放性評測標準☆第五章并行算法與并行計算模型A4第一節基礎知識☆第二節并行計算模型☆△第六章并行算法基本設計策略A4第一節串行算法的直接并行化☆△從問題描述開始設計并行算法☆第七章并行算法常用設計技術B4劃分設計技術☆分治設計技術平衡樹設計技術☆△倍增設計技術流水線設計技術第八章并行算法的一般設計過程B4PCAM設計方法學劃分☆通信組合☆第五節映射第九章并行程序設計基礎B4第一節并行程序設計概述第二節進程與線程☆第三節同步與通信☆第四節單核多線程與多核多線程第五節并行程序設計模型第十章共享存儲系統并行編程B4第一節基于共享變量的共享存儲并行編程第二節POSIX線程☆△OpenMP并行編程☆第十一章分布存儲系統并行編程A4第一節基于消息傳遞的并行編程☆△第二節MPI并行編程☆△第三節基于數據并行的并行編程☆第四節HPF并行編程△第十二章并行程序設計環節與工具C4第一節軟件工具與環境并行編譯器☆第三節并行程序調試△第四節并行程序性能分析☆第五節圖形化并行程序集成開發環境☆實驗一環境（dotnetfx與mpich2）的配置與安裝4實驗二VC++與MPICH2的使用操作4實驗三π樣本程序的測試4實驗四MPIApplication程序設計4（教學基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學時分配上機項目包括：環境（dotnetfx與mpich2）的配置與安裝過程的熟悉、VC++與MPICH2的使用操作、π樣本程序的測試、MPIApplication程序設計。總實驗學時：16，各項目學時分別為：4、4、4、4。四、教學方法與教學手段教學方法采用現代教學方式與傳統課堂教學方式相結合，通過教學課件和多媒體教室設備的使用完成課程內容的傳授。注重運用啟發式教學方法、問題驅動教學方法和互動問答式教學方法，激發學生進行自主探究學習與深度擴展學習。五、考核方式與成績評定標準在完成上機實驗內容要求的前提下，進行卷面考試。原則上，卷面考試成績占總成績的70%，上機實驗報告的成績占總成績的30%。六、教材與主要參考書目1.《并行計算——結構、算法、編程》（第三版）陳國良編著.高等教育出版社，2011.2.《并行算法》李曉梅等編著.湖南科技出版社，1992.3.《并行算法的設計與分析》（第三版）陳國良編著