| Dersin Amacı: |
Bu dersin amacı, yüksek performanslı hesaplama problemlerini çözmek için paralel programlama ilkelerini öğretmek; öğrencilerin modern paralel programlama araçlarını (MPI, OpenMP, POSIX Threads vb.) kullanarak gerçek dünyadan örnekleri paralel biçimde uygulayabilmelerini sağlamaktır. Ders sonunda öğrenciler, paralel programların tasarımı, kodlanması, hata ayıklanması ve performans analizi konularında yetkinlik kazanırlar. |
| Dersin İçeriği: |
Paralel hesaplamanın temel kavramları, paralel algoritmaların tasarımı ve analizi, iş parçacıkları ve işlemler, paylaşımlı ve dağıtık bellek modelleri, paralel programlama kütüphaneleri (MPI, OpenMP, CUDA), hibrit mimariler, performans ölçümü ve ölçeklenebilirlik analizi. |
| Hafta |
Konu |
Ön Hazırlık |
| 1) |
Paralel Programlamaya Giriş |
|
| 2) |
Paralel Mimariler ve Temel Kavramlar |
|
| 3) |
Koordinasyon, Bellek Türleri ve Performans |
|
| 4) |
Paralel Program Tasarımı ve MPI’a Giriş |
|
| 5) |
MPI ile Dağıtık Bellek Programlama |
|
| 6) |
OpenMP’ye Giriş |
|
| 7) |
OpenMP ile Paylaşımlı Bellek Programlama |
|
| 8) |
POSIX Thread Programlama |
|
| 9) |
Python ile Paralel Programlama |
|
| 10) |
GPU Programlamaya Giriş (CUDA) |
|
| 11) |
Hibrit Sistemler (MPI + OpenMP / CUDA) |
|
| 12) |
Vaka Çalışması |
|
| 13) |
Proje Sunumları 1 |
|
| 14) |
Proje Sunumları 2 |
|
| |
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi |
Katkı Payı |
| 1) |
Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi. |
|
| 2) |
Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. |
|
| 3) |
Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. |
|
| 4) |
Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. |
|
| 5) |
Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. |
|
| 6) |
Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. |
|
| 7) |
Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi. |
|
| 8) |
Mühendislik uygulamalarının küresel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik gibi öncelikli konular üzerindeki etkileri ile çağın sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal
sonuçları konusunda farkındalık |
|
| 9) |
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. |
|
| 10) |
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. |
|
| 11) |
İstenilen gereksinimleri karşılayacak sistemleri tasarlayabilme |
|
| 12) |
Temel bilimleri Bilgisayar Mühendisliği alanında kullanabilme. |
|
| 13) |
Tasarımları, deneysel yöntemler ile destekleyerek uygulayabilme |
|
| 14) |
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. |
|
İstanbul Sağlık ve Teknoloji Üniversitesi