| Τίτλος | ΑΠΟΔΟΣΗ ΠΑΡΑΛΛΗΛΩΝ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΕΜΗΜΕΝΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ / PERFORMANCE OF PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS |
| Κωδικός | NNA-08-05 |
| Σχολή | Θετικών Επιστημών |
| Τμήμα | Πληροφορικής |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Εαρινή |
| Υπεύθυνος/η | Ελένη Καρατζά |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600014421 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΠΣ-Τμήμα Πληροφορικής (2019-σήμερα)
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 6
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ | Επιλογής | 8 | 4 | 5 |
| Τίτλος | ΑΠΟΔΟΣΗ ΠΑΡΑΛΛΗΛΩΝ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΕΜΗΜΕΝΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2019 – 2020 |
| Περίοδος Τάξης | Εαρινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ |
|
| Ώρες Εβδομαδιαία | 4 |
| Class ID | 600155634
|
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600155634
- eLearning (Moodle): https://elearning.auth.gr/
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Βασικές γνώσεις υπολογιστικών συστημάτων, πιθανοτήτων και στατιστικής, και προγραμματισμού. Ευχέρεια στη μελέτη κειμένου στα Αγγλικά.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Γνωστικοί: Κατανόηση της έννοιας της αποτίμησης της απόδοσης υπολογιστικών συστημάτων. Εξοικείωση με τεχνικές μέτρησης και εργαλεία και με την ανάλυση μοντέλων δικτύων ουρών. Θεμελίωση υπόβαθρου για τον υπολογισμό της απόδοσης μέσω ανάλυσης μοντέλων δικτύων ουρών συστημάτων υπολογιστών. Κατανόηση των εννοιών παράλληλης και κατανεμημένης επεξεργασίας. Εξοικείωση με διαφορετικούς τύπους πολυεπεξεργασίας που αφορούν συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Θεμελίωση υπόβαθρου για την ανάπτυξη παράλληλων και κατανεμημένων εφαρμογών.
Δεξιότητες: Δυνατότητα επίλυσης ασκήσεων και προβλημάτων βάσει της διδαχθείσας θεωρίας. Δυνατότητα επιλογής κατάλληλου φόρτου εργασίας και εφαρμογών για επαρκή απόδοση παράλληλων και κατανεμημένων υπολογιστικών συστημάτων.
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Τεχνικές μέτρησης και εργαλεία. Επιλογή του φόρτου εργασίας. Χαρακτηρισμός του φόρτου εργασίας. Σχεδιασμός της παραγωγικής ικανότητας (Capacity planning). Βαθμολόγηση επιδόσεων. Παρακολούθηση (Monitoring). Παρουσίαση των δεδομένων. Πειραματικοί σχεδιασμοί και ανάλυση δεδομένων. Μοντέλα ουρών. Τύποι στοχαστικών διαδικασιών. Μαρκοβια- νές αλυσίδες (Markov Chains). Η Μ/Μ/1 ουρά. Η Μ/Μ/m ουρά. Ουρές με πεπερασμένη χωρητικότητα. Δίκτυα ουρών. Ανάλυση δικτύων ουρών. Μοντέλα δικτύων ουρών συστημάτων υπολογιστών. Μετρικές απόδοσης. Επιχειρησιακοί νόμοι (Operational laws). Ανάλυση της μέσης τιμής. Προσεγγιστική ανάλυση της μέσης τιμής. Απόδοση του Web.
Εισαγωγή στην παράλληλη και κατανεμημένη επεξεργασία. Γενική περιγραφή συστημάτων παράλληλης και κατανεμημένης επεξεργασίας. Μέτρηση της απόδοσης, Νόμος του Amdahl. Επεξεργασία σε ομάδες επεξεργαστών (Cluster Computing), σε πλέγματα επεξεργαστών (Grid Computing) και σε υπολογιστικά νέφη (Cloud Computing). Χρήση MPI για κατανεμημένη επεξεργασία. Εφαρμογές παράλληλης και κατανεμημένης επεξεργασίας. Αλγόριθμοι κατανομής εργασιών - Χρονοδρομολόγηση εργασιών.
Λέξεις Κλειδιά
Απόδοση, Υπολογιστικά συστήματα, Παράλληλη, Κατανεμημένη, Επεξεργασία
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Διαφάνειες
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Περιγραφή
Χρήση υπολογιστή για διδασκαλία. Επικοινωνία του διδάσκοντα με τους φοιτητές μέσω eLearning.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 52 | ✓ | |||
| Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων | 57 | ||||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 30 | ✓ | ✓ | ||
| Εξετάσεις | 3 | ||||
| Επίλυση ασκήσεων για εμπέδωση της θεωρίας | 8 | ✓ | ✓ | ||
| Σύνολο | 150 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Γραπτές εξετάσεις σε ποσοστό 80% του τελικού βαθμού, εργασία (project) 20% (θα υπολογίζεται με την προϋπόθεση το γραπτό της τελικής εξέτασης να έχει αξιολογηθεί με τουλάχιστον 4.5). Η ακριβής διαδικασία ανακοινώνεται στην ιστοσελίδα του μαθήματος.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εργασία (Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Ηλεκτρ. Βιβλίο Εύδοξος: Ανάλυση Επίδοσης Υπολογιστικών Συστημάτων, Σταφυλοπάτης Ανδρέας Γεώργιος, Σιόλας Γεώργιος https://repository.kallipos.gr/bitstream/11419/6055/1/master-KOY.pdf
Γ. Πάντζιου, Β. Μάμαλης, και Α. Τομαράς, "Εισαγωγή στον Παράλληλο Υπολογισμό", Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, Αθήνα 2013.
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
• Ελένη Καρατζά, "Απόδοση Υπολογιστικών Συστημάτων", Σημειώσεις/Διαφάνειες, https://elearning.auth.gr/auth/saml/login.php. β. Επιπρόσθετη βιβλιογραφία • E.D. Lazowska, J. Zahorjan, G. S. Graham, K.C. Sevcik, "Quantitative System Performance: Computer System Analysis Using Queueing Network Models", Prentice- Hall, Inc., 1984 (e-book). • Raj Jain, "The art of Computer Systems Performance Analysis", J. Wiley and Sons, 1991. • Daniel A. Menasce, Virgilio A. F. Almeida, "Capacity planning for web performance", Prentice Hall, 1998. • D. A. Menasce, V. A. F. Almeida, L. W. Dowdy, "Capacity Planning and Performance modelling, From Mainframes to Client Servers", Prentice Hall, 1994. • D. A. Menasce, V. A. F. Almeida, L. W. Dowdy, "Performance by Design: Computer Capacity Planning By Example", Prentice Hall PTR, 2004. • D.J. Lilja, "Measuring Computer Performance: A Practitioner's Guide", Cambridge University Press, 2000. • G. Bolch, S. Greiner, H. De Meer, K.S. Trivedi, "Queueing Networks and Markov Chains: Modeling and Performance Evaluation with Computer Science Applications", Wiley-Interscience, 2006.
• Γ. Κ. Παπακωνσταντίνου, Θ. Α. Θεοχάρης, Π. Δ. Τσανάκας, "Συστήματα Παράλληλης Επεξεργασίας", Συμμετρία, Αθήνα 1994. • Rajkumar Buyya, "High Performance Cluster Computing: Programming and Applications", Vol.II, Prentice Hall, 1999. • B. Wilkinson, and M. Allen, "Parallel Programming, Techniques and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers", Prentice Hall, 1999. • A. Grama, A. Gupta, G. Karypis, and V. Kumar, "Introduction to Parallel Computing", Second Edition, Person, Addison Wesley, 2003. • F. Cottet et. als., "Scheduling in Real-Time Systems", Wiley, 2002. • H. Jordan and G. Alaghband, "Fundamentals of Parallel Processing", Prentice Hall, 2003. • Ian Foster, "Designing and Building Parallel Programs", Addison-Wesley 1994 - (ebook). • Norm Matloff, "Programming on Parallel Machines, GPU, Multicore, Clusters and More" - (e-book). Επιπρόσθετα ερευνητικά άρθρα.
Τελευταία Επικαιροποίηση
09-12-2020