Zadanie 1 Temat Pakiety matematyczne

Zadanie 1
Temat
Pakiety matematyczne - (30h)
Termin
luty/marzec 2011
Program ramowy
1.Wprowadzenie do pakietów matematycznych.
2.Obliczenia symboliczne a obliczenia numeryczne. Komputerowy system obliczeń
symbolicznych (CAS). Przegląd programów typu CAS zarówno komercyjnych jak i darmowych.
3. Różnice i podobieństwa między nimi.
4. Wprowadzenie do Maximy. Linia poleceń. Pomoc i dokumentacja w Maximie.
5. Analiza matematyczna.
6. Przybliżanie numeryczne.
7. Rozwiązywanie równań i ich układów.
8. Rachunek macierzowy.
9. Rozwiązywanie równań różniczkowych.
10. Rysowanie wykresów.
11. Wykreślanie wykresów funkcji jednej i dwu zmiennych
12. Dopasowywanie krzywych do zadanego układu punktów na płaszczyźnie
13. Znajdowanie wektorów i wartości własnych
Zadanie 2
Temat
Modelowanie sieci neuronów biologicznych w równoległych symulacjach wielkiej skali– (30h)
Termin
marzec/kwiecień 2011
Program ramowy
1. Wprowadzenie do modelowania komórek nerwowych..
2. Instalacja i konfiguracja środowiska GENESIS.
3. Zrównoleglenie środowiska GENESIS w systemie Linux.
4. Podstawowe polecenia i składnia GENESIS.
5. Modelowanie pojedynczych komórek nerwowych.
6. Modelowanie sieci komórek nerwowych.
7. Metody pobierania informacji i synchronicznego zapisu na dysku.
8. Metody zrównoleglania algorytmów GENESIS
9. Konstrukcja prostego modelu.
10. Równoległa symulacja modelu z różnymi parametrami konfiguracji.
11. Analiza wyników – benchmarking.
12. Wykorzystanie portalu NESSIE do projektowania modeli i symulacji.
Zadanie 3
Temat
Programowanie logiczne a zagadnienia sztucznej inteligencji i ich zastosowania – (30h)
Termin
Maj/czerwiec 2011
Program ramowy
1. Paradygmat programowania logicznego
2. PROLOG jako język programowania logicznego
3. Mechanizm obliczeń w programowaniu logicznym
4. Reprezentacja wiedzy w PROLOGu i systemy ekspertowe
5. Programy z własnością uczenia się
6. Programowanie z więzami i efektywne rozwiązywanie problemów
6. Gramatyki formalne i przetwarzanie języka w PROLOGu
7. Gry i strategie w programowaniu logicznym
8. Analiza wydajności programów w PROLOGu
Zadanie 4
Temat
Warsztaty programowania na klastrach komputerów wieloprocesorowych – (30h)
Termin
maj / czerwiec 2011
Program ramowy
1. Programowanie komputerów z pamięcią rozproszoną (klastrów) przy wykorzytaniu
środowiska MPI






Konstruowanie, kompilacja i uruchamianie programów w MPI
Komunikacja typu punkt-punkt
Komunikacja grupowa (kolektywna)
Operacje redukcji
Pomiar czasu wykonywania programów MPI
Typy pochodne i topologie wirtualne
2. Programowanie komputerów wieloprocesorowych (wielordzeniowych) przy wykorzystaniu
standardu OpenMP






Dyrektywy, zmienne środowiskowe oraz funkcje OpenMP
Specyfikacja równoległości obliczeń
Konstrukcje podziału pracy w programach OpenMP
Synchronizacja wątków
Operacje redukcji
Pomiar czasu wykonywania programów OpenMP
3. Konstruowanie programów równoległych przy jednoczesnym wykorzystaniu MPI oraz
OpenMP
4. Przykłady algorytmów równoległych
5. Praktyczne ćwiczenia z wykorzystaniem MPI oraz OpenMP
6. System kolejkowania programów na klastrze
7. Konfiguracja środowiska MPI na klastrach komputerów wieloprocesorowych
8. Debugowanie programów równoległych
Zadanie 5
Temat
Programowanie współbieżne, równoległe i rozproszone w Pythonie - (30h)
Termin
wrzesień / październik 2011
Program ramowy
1. Python – niezbędne podstawy
2. Wielowątkowość w Pythonie (tworzenie i używanie wątków, synchronizacja, komunikacja,
kolejki wątków).
3. Wielowątkowość a równoległość w Pythonie – GIL.
4. Wykorzystanie wielu procesorów w Pythonie – moduł multiprocessing
5. Wykorzystanie wielu procesorów w Pythonie – na poziomie systemowym (fork).
6. Biblioteki Pythona pozwalające na rzeczywistą równoległość.
7. Pythonowe obiekty w pamięci wspólnej zadań równoległych.
8. Elementy programowania rozproszonego (sieciowego) w Pythonie na poziomie systemowym.
9. Programowanie rozproszone (oraz równoległe) w Pythonie za pomocą obiektów rozproszonych.
Zadanie 6
Temat
Równoległy MATLAB dla komputerów wielordzeniowych i wielowęzłowych - (30h)
Termin
listopad / grudzień 2011
Program ramowy
1. Wprowadzenie do obliczeń numerycznych w MATLABie.
2. Interfejs graficzny MATLABa. Korzystanie z Pomocy.
3. Podstawy programowania w MATLABie.
4. Octave – czyli darmowy MATLAB.
5. Podstawowe konstrukcje w programowaniu równoległym.
6. Tworzenie i uruchamianie zadania równoległego.
7. Zrównoleglanie wykonania pętli.
8. Interaktywne obliczenie równoległe.
9. Dzielenie kodu.
10. Uruchamianie m-skryptów na komputerach wielordzeniowych lub
wieloprocesorowych.
11. Programowanie rozproszone w MATLABie.
12. Uruchamianie zadań równoległych na klastrze obliczeniowym.