"Параллельные вычисления и кластерные системы"|36864

Вопросы по спецкурсу «Параллельные вычисления и кластерные системы»
1. Параллельные вычисления. Проблемы роста их производительности.
2. Параллельные вычислительные машины, основные конструктивные
исполнения. Основные проблемы конструкции.
3. Классификация параллельных архитектур. Оценки пригодности
параллельных архитектур для различных типов задач.
4. Организация памяти в параллельных вычислительных машинах.
5. Парадигмы и модели параллельного программирования. Модели PRAM и
LogP.
6. Связные сети, их основные характеристики.
7. Связные сети: статические сети.
8. Связные сети: динамические сети.
9. Параллелизация расчёта: основные соображения.
10.Декомпозиция на задачи. Основные метрики процесса.
11.Методы декомпозиции: декомпозиция по данным.
12.Методы декомпозиции: рекурсивная декомпозиция.
13.Методы декомпозиции: поисковая декомпозиция.
14.Декомпозиция расчёта: тип расчёта и формулировка задачи.
15.Декомпозиция расчёта: методики параллелизации и целевая параллельная
система.
16.Анализ зависимостей, их основные типы. Зависимость по данным
17.Анализ зависимостей. Зависимости по потоку и обратная.
18.Анализ зависимостей. Зависимость по выходу.
19.Анализ зависимостей. Зависимости реальные и ложные. Зависимость по
планированию.
20.Анализ зависимостей. Зависимость по данным в циклах. Расстояние
зависимости.
21.Анализ зависимостей. Зависимость по данным во вложенных циклах.
22.Анализ зависимостей. Зависимость по управлению.
23.Графовое представление программ. Граф зависимостей.
24.Графовое представление программ. Граф итерационных зависимостей.
25.Графовое представление программ. Граф потоков: определение и
свойства.
26.Графовое представление программ. Граф потоков: модель исполнения,
движимого данными.
27.Графовое представление программ. Граф задач.
28.Преобразования и превращения графовых моделей: простейшие типы.
29.Преобразования и превращения графовых моделей: раскатывание
(unrolling) графа потоков в граф задач.
30.Преобразования и превращения графовых моделей: проекция графа
итерационных зависимостей в граф потоков.
31.Планирование: расстановка (назначение) и расписание. Классическая
модель целевой вычислительной системы.
32.Планирование: стоимости работ и передач. Время завершения.
33.Планирование: ограничения исключительности и предшествования.
34.Планирование: осуществимое расписание. Время готовности данных
35.Планирование: длина расписания. Последовательное время.
36.Планирование: пути в графе задач. Длина пути. Критический путь.
37.Планирование: уровни узлов в графе задач.
38.Планирование: списочное планирование
39.Планирование: концевая техника. Минимизация времени пуска.
40.Планирование: статические приоритеты.
41.Планирование: динамические приоритеты.
42.Планирование с заранее известным назначением процессоров.
43.Декомпозиция расчёта. Генерирование (выделение) задач.
44.Декомпозиция расчёта. Характеристики расчёта. Объёмы (размеры) задач
и соотв. данных.
45.Характеристики взаимодействий задач в параллельном алгоритме.
Статические и динамические взаимодействия.
46.Характеристики взаимодействий задач в параллельном алгоритме.
Регулярные и нерегулярные взаимодействия.
47.Характеристики взаимодействий задач в параллельном алгоритме.
Взаимодействия только на чтение и на чтение-запись.
48.Характеристики взаимодействий задач в параллельном алгоритме. Однои двусторонние взаимодействия..
49.Расстановка (назначение) задач на вычислительные устройства. Основные
источники временных затрат.
50.Расстановка (назначение) задач на вычислительные устройства.
Статическая расстановка.
51.Расстановка (назначение) задач на вычислительные устройства.
Динамическая расстановка.
52.Схемы статических расстановок (назначений) задач: блоковое
распределение.
53.Схемы статических расстановок (назначений) задач: цикличесое и
блоково-циклическое распределение.
54.Схемы статических расстановок (назначений) задач: случайное блоковое
распределение.
55.Схемы статических расстановок (назначений) задач: членение графов.
56.Схемы статических расстановок (назначений) задач: членение по задачам.
57.Схемы статических расстановок (назначений) задач: иерархические
расстановки.
58.Схемы динамических расстановок (назначений) задач: централизованные
методики.
59.Схемы динамических расстановок (назначений) задач: распределённые
схемы.
60.Сокращение затрат на взаимодействия в параллельной программе.
Максимизация местности данных: минимизация объёмов передач данных.
61.Сокращение затрат на взаимодействия в параллельной программе.
Максимизация местности данных: минимизация частоты взаимодействий.
62.Сокращение затрат на взаимодействия в параллельной программе.
Сокращение числа споров и «горячих точек».
63.Сокращение затрат на взаимодействия в параллельной программе.
Перекрывание вычислений и передач данных.
64.Сокращение затрат на взаимодействия в параллельной программе.
Репликация данных или вычислений.
65.Сокращение затрат на взаимодействия в параллельной программе.
Использование коллективных операций передачи данных.
66.Сокращение затрат на взаимодействия в параллельной программе.
Перекрывание взаимодействий с другими взаимодействиями.
67.Модели параллельных алгоритмов: модель, параллельная по данным.
68.Модели параллельных алгоритмов: модель графа задач.
69.Модели параллельных алгоритмов: модель с выбором задач (work pool
model).
70.Модели параллельных алгоритмов: модель головной-подчинённый.
71.Модели параллельных алгоритмов: модель конвейера или производительпотербитель.
72.Анализ производительности параллельных программ. Источники затрат.
Метрики параллельных систем: время исполнения, полные затраты.
73.Анализ производительности параллельных программ. Метрики
параллельных систем: ускорение.
74.Анализ производительности параллельных программ. Метрики
параллельных систем: эффективность и стоимость.
75.Анализ производительности параллельных программ. Влияние
зернистости расчёта на производительность.
76.Анализ производительности параллельных программ. Масштабируемость
параллельных систем.
77.Анализ производительности параллельных программ. Равная
эффективность как метрика масштабируемости.
78.Анализ производительности параллельных программ. Функция равной
эффективности.
79.Программирование с передачей сообщений. Основные особенности.
80.Программирование с передачей сообщений. Структура программ,
основные проблемы.
81.Программирование с общей памятью. Основные особенности и
проблемы.
82.Среда обеспечения параллельных вычислений MPI. Модель вычислений,
основные особенности.