Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Paralel ve Dağıtılmış Sistem Programlama BSM 626 0 3 + 0 3 6
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi Doktora
Dersin Türü Zorunlu
Dersin Koordinatörü Dr.Öğr.Üyesi KAYHAN AYAR
Dersi Verenler Dr.Öğr.Üyesi KAYHAN AYAR,
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı

Yüksek performanslı hesaplama ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli mimaride paralel donanım ve yazılım sistemleri geliştirilmektedir. Dersin amacı, paralel bilgisayar sistemlerinin ve hesaplama yöntemlerinin ileri düzeyde incelenmesidir. 

Dersin İçeriği

Ders kapsamında; paralel algoritma tasarımının temelleri, programlama model ve metotları, paralel bilgisayar mimarileri, paralel algoritmalar ile paralel sistem veya yazılım unsurlarının analizi modellenmesi ele alınmaktadır.

# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 Bilgisayar problemlerini paralelleştirme açısından analiz eder. Anlatım, Beyin Fırtınası,
2 Ortak ballekli paralel sistemler için uygulama geliştirir. Problem Çözme, Gözlem, Doğru Yanlış Testleri, Kısa Cevaplı Testler, Eşleştirme Testler,
3 Dağıtık bellekli oaralel sistemler için uygulama geliştirir. Problem Çözme, Gözlem,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Paralel mimarilerin sınıflandırılması [1] 1. Hafta Sunusu
2 Paralel algoritma tasarımının temelleri: Decomposition [2] 2. Hafta Sunusu
3 Paralel yazılımın donanıma adreslenmesi (maping) ve icra planlama [3] 3. Hafta Sunusu
4 Çok bilgisayarlı sistemler ve arabağlaşım devreleri [4] 4. Hafta Sunusu
5 Cuda: Ekran kartı üzerinde (GPGPU) paralel uygulamalar [5] 5. Hafta Sunusu
6 Cilk/Cilk++ ile recursive paralel programalama [6] 6. Hafta Sunusu
7 OpenMP: Derleyici destekli paralel uygulamalar [7] 7. Hafta Sunusu
8 Pthreads: Thread yaklaşımı. [8] 8. Hafta Sunusu
9 Uygulama geliştirme, örnekler [9] 9. Hafta Sunusu
10 Dağıtık bellekli paralel sistemlerde programlama modelleri [10] 10. Hafta Sunusu
11 MPI ve PVM sistemlerinin tanıtımı [11] 11. Hafta Sunusu
12 İş yükü dağıtımı, yük dengelemesi [12] 12. Hafta Sunusu
13 Paralel sistemlerin performans analizi [13] 13. Hafta Sunusu
14 Laboratuar uygulaması [14] 14. Hafta Sunusu
Kaynaklar
Ders Notu

Computer Architecture, Single and Parallel Systems, M. Zargham, Prentice Hall.

Ders Kaynakları

1. Parallel Computing, Theory and practice, M.J.Quinn, McGraw Hill.
2. Parallel programming with MPI, P.S. Pacheco.Morgan Kaufmann.
3. GPU Gems 1&2, Nvidia.

Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri içeren bilimsel projeler geliştirir ve bu projeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır.
2 Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında sahip olduğu kapsamlı bilgiyi elde ettiği bilgi ile karşılaştırarak değerlendirir ve sentezleyerek yeni sonuçlar ortaya koyar.
3 Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ve/veya yöntemler geliştirir.
4 Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması ile yeni modellemelerin oluşturulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir.
5 Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ile proje yönetimi ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilir, bu tür takımlarda liderlik yapabilir ve karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilir; bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır.
6 Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, alanında veya alan dışındaki ulusal ve uluslararası ortamlarda bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyinde kullanarak, yazılı ya da sözlü olarak aktararak sözlü ve yazılı iletişim kurar.
7 Bilgisayar ve Bilişim alanında özgün bir araştırma sürecini bağımsız olarak tanımlar, tasarlar, uygular, sonuçlandırır ve bu süreci yönetir.
# Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı PÇ 1 PÇ 2 PÇ 3 PÇ 4 PÇ 5 PÇ 6 PÇ 7
1 Bilgisayar problemlerini paralelleştirme açısından analiz eder.
2 Ortak ballekli paralel sistemler için uygulama geliştirir.
3 Dağıtık bellekli oaralel sistemler için uygulama geliştirir.
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Performans Görevi (Uygulama) 100
Toplam 100
1. Final 50
1. Yıl İçinin Başarıya 50
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 3 48
Ara Sınav 1 25 25
Final 1 20 20
Toplam İş Yükü 141
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 5,64
Dersin AKTS Kredisi 6