《并行计算》教学大纲

 

Parallel Computing

 

课程编号】0213001043

课程类别】专业平台选修课

学分数】4

适用专业】数学和应用数学

数学与应用数学的专业选修课

 

学时数】48+32

编写日期

 

一、教学目标

随着计算技术和计算方法的飞速发展,计算科学已经和理论科学与实验科学并列成为第三门学科。并行计算是现代计算科学的主要发展方向。通过本课程的学习,学生应了解并行计算的基本方法和技术,并能设计简单的并行应用程序。

二、教学内容和学时分配

(一)并行计算硬件基础       学时(8+4)

主要内容:

1.1 行计算机系统和结构模型

1.2 当代并行计算机系统:SMP、MPP和COW

1.3 并行计算性能评测

(二)并行算法的设计       学时(16+12)

主要内容:

2.1 并行计算模型

2.2 并行算法的一般设计方法

2.3 并行算法的基本设计技术

2.4 并行算法的一般设计过程

(三)基本的MPI并行程序设计       学时(16+12)

主要内容:

3.1 MPI简介

3.2 MPI的六个基本调用接口

3.3 简单的MPI程序实例

3.4 MPI并行程序的两种基本模式

3.5 不同通信模式MPI并行程序设计

3.6 MPICH的安装与MPI程序的运

(四)并行数值算法的实现       学时(8+4)

主要内容:

4.1 稠密矩阵运算

4.2 线性方程组的求解

4.3 快速傅里叶变换

三、教材与学习资源

  • 陈国良. 并行计算——结构、算法、编程. 北京:高等教育出版社,1999.
  • 都志辉. 高性能并行计算编程技术——MPI并行程序设计. 北京:清华大学出版社,2001.

四、先修课要求及教学策略与方法建议

先修课程:程序设计语言(C语言)、数据结构、计算方法。课程班规模:10-30人。课堂讲授为主,辅以学生讨论。

五、考核方式

平时作业:占总成绩的40%。期末考核方式:编写一个并行应用程序。占总成绩的60%。

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