Рабочая программа учебной дисциплины вычислительные системы

Скачать 171.05 Kb.

Название	Рабочая программа учебной дисциплины вычислительные системы
Дата публикации	29.03.2015
Размер	171.05 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Информатика > Рабочая программа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

«УТВЕРЖДАЮ»

ПРОРЕКТОР ПО УЧЕБНОЙ РАБОТЕ

__________________________________________

«____»______________________ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Вычислительные системы

(наименование дисциплины)

Направление подготовки 230100.68 Информатика и вычислительная техника
Квалификация (степень) выпускника: магистр ________
Форма обучения: очная____________________________________________

(очная, очно-заочная)

Москва 2011 г.

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью курса «Вычислительные системы» является изучение общих сведений о многопроцессорных вычислительных системах, включая их назначение, область применения, оценку производительности, описание компонент и основных архитектур. Особое внимание уделено рассмотрению кластерных вычислительных систем.

Задачи дисциплины - формирование умений и навыков по следующим направлениям деятельности:
знание общих принципов вычислительных систем;
знание математических основ, способов организации и особенностей проектирования процессоров баз данных, потоковых процессоров, нейронных процессоров и процессоров с многозначной (нечеткой) логикой;
знание архитектур многопроцессорных вычислительных систем;
умение применять решения, с помощью которых достигается устойчивая работа систем;
владение математическими основами организации вычислительных систем.

МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Вычислительные системы» относится к циклу профессиональных дисциплин. Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются: знания, умения, навыки.

Содержание дисциплины является логическим продолжением содержания дисциплин

Системное программное обеспечение.
ЭВМ и периферийные устройства.

КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ / ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения ООП):
общекультурных (ОК):

осознавать сущность и значение информации в развитии современного общества; владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-11);
профессиональных (ПК):

разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК-4);

инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11);

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

общие принцы построения вычислительных систем;
математических основы, способы организации и особенности проектирования процессоров баз данных, потоковых процессоров, нейронных процессоров и процессоров с многозначной (нечеткой) логикой;
архитектуры многопроцессорных вычислительных систем;

Уметь:

применять решения, с помощью которых достигается устойчивая работа систем;

Владеть:

математическими основами организации вычислительных систем.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц.

Вид учебной работы		Трудоемкость дисциплины		Семестры (кол-во недель в семестре)
Вид учебной работы		Всего часов	Из них в интер-активной форме	8 (6)
Аудиторные занятия (всего)		38		38
в том числе:	Лекции (Л)	19		19
	Лабораторные работы (ЛР)	19		19
	Практические занятия (ПЗ)	-		-
Самостоятельная работа студента (СРС) (всего), в том числе:		62		62
СРС в семестре:	Курсовой проект (КП)	-		-
	Курсовая работа (КР)	-		-
	Расчетно-графические работы (РГР)	-		-
	Реферат (РЕФ)	-		-
	Другие виды самостоятельной работы	-		-
СРС в сессию:	Экзамен	8		8
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)		Экза- мен		Экза- мен
Общая трудоемкость, ч.		108		108

Общая трудоемкость, зачетные единицы		3		3

4.2. Разделы дисциплины, виды занятий и формируемые компетенции по разделам учебной дисциплины.

№ п./п.	Наименование раздела дисциплины	Л	ЛР	ПЗ	СРС	Всего часов (без экзамена)	Формируемые компетенции (ОК, ПК)
1	Назначение, область применения и способы оценки производительности многопроцессорных вычислительных систем.	2	2		7	11	(ОК–11); (ПК–4, 11);
2	Архитектура вычислительных систем. Классификация архитектур по параллельной обработке данных.	2	2		7	11	(ОК–11); (ПК–4, 11);
3	Принципы построения коммуникационных сред	2	2		8	12	(ОК–11); (ПК–4);
4	Способы организации высокопроизводительных процессоров. Ассоциативные процессоры. Конвейерные процессоры. Матричные процессоры	2	2		8	12	(ОК–11); (ПК–4, 11);
5	Способы организации высокопроизводительных процессоров. Процессоры баз данных. Потоковые процессоры. Нейронные процессоры. Процессоры с многозначной (нечеткой) логикой	2	2		8	12	(ОК–11); (ПК–4);
6	Требования к компонентам МВС	2	2		8	12
7	Надежность и отказоустойчивость МВС	3	3		8	14	(ПК–4, 11);
8	Кластеры и массивно-параллельные системы различных производителей. Примеры кластерных решений IBM. Примеры кластерных решений HP. Примеры кластерных решений SGI	4	4		8	16	(ПК–4, 11);
Всего часов		19	19		62	100

4.3. Содержание дисциплины:
4.3.1. Назначение, область применения и способы оценки производительности многопроцессорных вычислительных систем.

Описываются сферы применения и типы многопроцессорных вычислительных систем. Приводятся определения пиковой и реальной производительности вычислительной системы, а также способы их оценки.

4.3.2. Архитектура вычислительных систем. Классификация архитектур по параллельной обработке данных.

Дается определение понятия архитектуры высокопроизводительной системы, приводится классификация архитектур, основанная на рассмотрении числа потоков инструкций и потоков данных.

4.3.3. Принципы построения коммуникационных сред

Лекция содержит описание принципов и примеры построения коммуникационных сред на основе интерфейса SCI и среды Myrinet.

4.3.4. Способы организации высокопроизводительных процессоров. Ассоциативные процессоры. Конвейерные процессоры. Матричные процессоры

Рассматриваются математические основы, способы организации и особенности проектирования ассоциативных, конвейерных и матричных процессоров.

4.3.5. Способы организации высокопроизводительных процессоров. Процессоры баз данных. Потоковые процессоры. Нейронные процессоры. Процессоры с многозначной (нечеткой) логикой

Рассматриваются математические основы, способы организации и особенности проектирования ассоциативных, конвейерных и матричных процессоров.

4.3.6. Требования к компонентам МВС

Рассматриваются требования, предъявляемые к вычислительной системе с точки зрения получения оптимального соотношения между требуемой производительностью системы и ее стоимостью. Анализируются особенности масштабирования систем, а также совместимость программной среды.

4.3.7. Надежность и отказоустойчивость МВС

Определяются понятия надежности и отказоустойчивости вычислительных систем. Приводятся решения, с помощью которых достигается устойчивая работа систем.

4.3.8. Кластеры и массивно-параллельные системы различных производителей. Примеры кластерных решений IBM. Примеры кластерных решений HP. Примеры кластерных решений SGI

Рассматриваются концептуальные подходы и технические решения фирм IBM, HP и SGI, используемые ими при построении кластерных систем, предназначенных для высокопроизводительных вычислений.

Тематический план лабораторных работ

№ п./п.	№ раздела дисциплины	Темы лабораторных занятий	Трудоемкость, ч.	Формы текущего контроля успеваемости
1.		Средство виртуализации XenCenter.	9	Защита лабораторной работы.
2.		Средство виртуализации Proxmox Virtual Environment.	10	Защита лабораторной работы.
Всего			19

Соответствие компетенций, формируемых при изучении дисциплины, и видов занятий с учетом форм контроля

Перечень компетенций	Виды занятий						Формы контроля
Перечень компетенций	Л	ЛР	ПЗ	КР	КП	СРС	Формы контроля
ОК-11	+					+	Устный ответ на лабораторном занятии.
ПК-4		+				+	Устный ответ на лабораторном занятии.
ПК-11		+				+	Устный ответ на лабораторном занятии.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

При проведении лекции используются мультимедийные технологии для наглядной демонстрации рассматриваемого материала.

В лабораторных работах используются средства виртуализации Proxmox Virtual Environment, Proxmox Virtual Environment.

ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Задание к лабораторным работам:
Лабораторная работа № 1.
Создание и настройка многопроцессорной вычеслительной системы на основе XenCenter.
Лабораторная работа № 2.

Создание и настройка многопроцессорной вычеслительной системы на основе Proxmox Virtual Environment.
7 ДРУГИЕ НОРМАТИВНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ И

МАТЕРИАЛЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ПОДГОТОВКИ

ОБУЧАЮЩИХСЯ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ:

а) основная литература:

Ж. Тель Введение в распределенные алгоритмы / Ж. Тель – Из-во: МЦНМО, 2009. - 616 стр.
Миллер Р. Последовательные и параллельные алгоритмы / Р. Миллер, Л. Боксер – Из-во: Бином. Лаборатория знаний, 2009. – 408c.
Кулешов С. Анализ алгоритмов. Активный обучающий подход / С. Кулешов, Сергей Ландо – из-во: Техносфера, 2009 – 416 c.
Афанасьев А. Проблемы вычислений в распределенной среде / А. Афанасьев – ЛКИ, 2008 – 288c.

б) дополнительная литература:

Дейтел Х. М. Операционные системы. Часть1. Основы и принципы / Х. М. Дейтел, П. Дж. Дейтел, Д. Р. Чофнес - / Из-во: Бином-Пресс, 2011 – 1024c.
Дейтел Х. М. Операционные системы. Часть 2. Распределенные системы, сети, безопасность / Х. М. Дейтел, П. Дж. Дейтел, Д. Р. Чофнес – Бином-Пресс, 2011 – 704c.

в) программное обеспечение: Windows 7, XenCenter, Proxmox Virtual Environment.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Указывается материально-техническое обеспечение данной дисциплины.

№ п./п.	Наименование оборудованных учебных кабинетов, лабораторий	Перечень оборудования и технических средств обучения
1.	Лекционная аудитория и компьютерный класс.	Персональные компьютеры в количестве 15 штук, проектор. Программное обеспечение.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

(Включаются в программу по усмотрению авторов-разработчиков.)

В период изучения дисциплины студенты выполняют лабораторные, контрольные и индивидуальные задания.

При проведении лабораторных работ студентам предоставляется различный материал информационного и справочного типа.

Рабочая программа составлена с учетом требований Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) третьего поколения по направлению подготовки 230100.68 Информатика и вычислительная техника.
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры «___»_________20___ г., протокол № _____.
Разработчики ____________________________________________________

(подпись, Ф.И.О.)

Кафедра ________________________________________________________

Зав.кафедрой ____________________________________________________

(подпись, Ф.И.О.)
Рабочая программа согласована с УМК факультета ______________
Председатель УМК факультета _______________________________________

(подпись, Ф.И.О.)

(по принадлежности направления, специальности/специализации (профиля))

Рабочая программа одобрена на заседании совета факультета «___»______20___ г., протокол № _____.
Председатель совета факультета ____________________________________

(подпись, Ф.И.О.)

(по принадлежности направления, специальности/специализации (профиля)).

Приложение

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

на__________ / ___________ учебный год
В рабочую программу дисциплины _____________________________

вносятся следующие изменения:

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________
Дополнения и изменения в рабочей программе рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ____________________________________

«___» ______________ 20__ г., протокол № _______
Дополнения и изменения согласованы с УМК факультета________________

Председатель УМКфакультета____________________________________________

(подпись, Ф.И.О.)

(по принадлежности направления, специальности/специализации (профиля))

Рабочая программа одобрена на заседании совета факультета «___»______20___ г., протокол № _____.
Председатель совета факультета ____________________________________

(подпись, Ф.И.О.)

(по принадлежности направления, специальности/специализации (профиля)

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Рабочая программа учебной дисциплины «Вычислительные машины, системы и сети» Направление подготовки 220700. 62 Автоматизация технологических процессов и производств		Рабочая программа дисциплины «вычислительные машины, системы и сети» Вычислительные машины, системы и сети ” призвана познакомить студента, обучающегося по направлению 220700 “Автоматизация технологических...
	Рабочая программа дисциплины информатика для специальности 2201 «Вычислительные... Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 2201...		Рабочая программа учебной дисциплины Гос впо по специальности подготовки 080504. 65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети утвержденный Министерством образования...
	Рабочая программа дисциплины «Микропроцессорные системы» «Микропроцессорные системы» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети		Методические рекомендации по освоению учебной дисциплины 15 1 Самостоятельная... Гос впо по специальности 230101. 65 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», утвержденный Министерством образования РФ...
	Методические рекомендации по освоению учебной дисциплины 9 1 Самостоятельная... Гос впо по специальности 230101. 65 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», утвержденный Министерством образования РФ...		Программа дисциплины Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов: многомашинные и многопроцессорные...
	Рабочая программа дисциплины Специальность 080801. 65 «Прикладная информатика в экономике» Вычислительные системы, сети и телекоммуникации [Текст]: рабочая программа дисциплины. Тюмень: тгамэуп, 2012. 20 с		Программа учебной дисциплины опд. Р. 1 Информационные технологии... Рабочая программа составлена в соответствии с содержанием и требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Паспорт программы учебной дисциплины «Операционные системы» Область применения Рабочая программа учебной дисциплины «Операционные системы» является частью рабочей основной профессиональной образовательной программы...		«Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» Контрольно-измерительные материалы по дисциплине «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» составлены в соответствии с требованиями...
	8 российская конференция с международным участием Распределенные вычислительные системы и параллельные информационно-вычислительные технологии		Рабочая программа дисциплины интерфейсы средств вычислительной техники... Целью дисциплины является изучение принципов взаимодействия устройств, входящих в состав систем
	Рабочая программа дисциплины «Экономика» «Экономика» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети		Рабочая программа дисциплины «Маркетинг» «Маркетинг» по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Рабочая программа учебной дисциплины вычислительные системы

Лекция содержит описание принципов и примеры построения коммуникационных сред на основе интерфейса SCI и среды Myrinet.

Средство виртуализации Proxmox Virtual Environment.

Ж. Тель Введение в распределенные алгоритмы / Ж. Тель – Из-во: МЦНМО, 2009. - 616 стр.

Миллер Р. Последовательные и параллельные алгоритмы / Р. Миллер, Л. Боксер – Из-во: Бином. Лаборатория знаний, 2009. – 408c.

Кулешов С. Анализ алгоритмов. Активный обучающий подход / С. Кулешов, Сергей Ландо – из-во: Техносфера, 2009 – 416 c.

Афанасьев А. Проблемы вычислений в распределенной среде / А. Афанасьев – ЛКИ, 2008 – 288c.

Дейтел Х. М. Операционные системы. Часть1. Основы и принципы / Х. М. Дейтел, П. Дж. Дейтел, Д. Р. Чофнес - / Из-во: Бином-Пресс, 2011 – 1024c.

Дейтел Х. М. Операционные системы. Часть 2. Распределенные системы, сети, безопасность / Х. М. Дейтел, П. Дж. Дейтел, Д. Р. Чофнес – Бином-Пресс, 2011 – 704c.

Похожие: