并行计算导论课程导学
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并行计算——结构•算法•编程
主讲:雷向东
中南大学信息科学与工程学院 Central South University School of Information Science and Engineering
2017年11月20日10时38分
《并行计算导论》课程导学
1. 课程内容体系结构
“并行计算”是“并行算法类教学体系”中的核心内容之一，它是 处于并行算法类教学体系中的算法应用基础层次，是面向计算机专 业本科高年级学生或从事计算科学的研究生的，是为了适应高性能 计算机迅速发展的形势，满足国家培养面向21世纪高科技人才之需 求。为此本课程在内容体系上力求有所创新，而在遵循课程自身学 科性、系统性和完整性的同时，应充分考虑不同应用领域在并行计 算机上求解大型科学工程问题的需求，将并行机体系结构、并行数 值计算、并行算法和并行编程等课程的内容有机的整合在一起，在 国内形成一门新型的“并行计算”课程。
2017年11月20日10时38分
2017年11月20日10时38分
张林波等编著，清华大学出版社
本书是并行计算，特别是分布式并行计 算环境和消息传递并行编程的入门教材， 目的是促进并行计算技术在我国的应用。 书中介绍了并行计算的基础知识 Linux/UNIX的基本使用、基于Linux机群 的并行计算平台的建立、并行算法的设计 和MPI消息传递并行编程的基本概念与方 法。书中还提供了一批典型科学计算问题 的并行算法与程序设计实例，介绍了一些 当前国际上流行的科学计算软件工具及平 台。本书力求从简单入间接税，循序渐进， 读者在逐步学习使用的过程中不会利用并 行计算解决自己学习和工作的问题。
2017年11月20日10时38分
3.教材
（美）格兰巴（Grama,M.）等 著，张武 等译，机械工业出版社 本书全面介绍并行计算的各个方面，包括 体系结构、编程范型、算法和标准等，涉及 并行计算中的新技术，也覆盖了较传统的算 法，如排序、搜索、图和动态编程等。本书 尽可能采用与底层平台无关的体系结构并且 针对抽象模型来设计算法。书中选择MPI、 POSIX线程和OpenMP作为编程模型，并在不 同例子中反映了并行计算的不断变化的应用 组合。 本书论述清晰，示例生动，并附有大量 习题。适合作为高等院校计算机及相关专业 本科生和研究生的教材或参考书。
2017年11月20日10时38分
(3)在快速解决计算量大、数据密集型问题时，人们越采 越认识到并行处理是惟一节省成本的方法。价格低廉的并 行计算机(如商用桌面多处理机和工作站机群)的出现，使 得这种并行方法的适用范围越来越广。现在已经为可移植 的并行程序设计制定了专门的软件标准，为并行软件的大 幅度发展打好了基础。 (4)事务处理。信息检索．数据挖掘和分析以及多媒体服 务等数据密集型应用已经为当代的并行平台提供了新的挑 战。计算生物学和纳米技术等新兴的领域对并行计算的算 法和系统开发提供了前瞻性的启示，而体系结构，编程模 型和应用中的变化对如何使用户以网格服务形式得到并行 平台也提供了一些启发。
2017年11月20日10时38分
(2)教学目的: 本课程以并行计算为主题、要求讲授并行 计算的硬件平台（当代并行计算机系统及其结构模型）、 软件支撑（并行程序设计）和理论基础（并行算法的设计 和并行数值算法）。在内容组织上，强调融并行机结构、 并行算法和并行编程为一体，着重讨论并行算法的设计及 其实现，并力图反映本学科的最新成就和发展趋势，体现 出并行机硬件和软件相结合以及并行算法和并行编程相结 合。
2017年11月20日10时38分
2. 教学内容组织方式与目的
(1)教学内容组织方式: 全Fra Baidu bibliotek程的教学内容组织成为四篇： 第一篇为并行计算机基础，包括并行计算机的系统结构 模型、当代并行计算机系统介绍和并行计算性能评测； 第二篇为并行算法的设计，包括并行算法通用设计策略、 基本设计技术和一般设计过程；第三篇为并行数值算法， 包括矩阵运算、线性方程组求解和快速傅氏变换；第四 篇为并行程序设计，包括并行程序设计基础、共享存储 系统并行编程、分布式存储系统并行编程和并行程序设 计环境与工具。
主讲:雷向东
中南大学信息科学与工程学院 Central South University School of Information Science and Engineering
2017年11月20日10时38分
《并行计算导论》课程导学
1. 课程内容体系结构
“并行计算”是“并行算法类教学体系”中的核心内容之一，它是 处于并行算法类教学体系中的算法应用基础层次，是面向计算机专 业本科高年级学生或从事计算科学的研究生的，是为了适应高性能 计算机迅速发展的形势，满足国家培养面向21世纪高科技人才之需 求。为此本课程在内容体系上力求有所创新，而在遵循课程自身学 科性、系统性和完整性的同时，应充分考虑不同应用领域在并行计 算机上求解大型科学工程问题的需求，将并行机体系结构、并行数 值计算、并行算法和并行编程等课程的内容有机的整合在一起，在 国内形成一门新型的“并行计算”课程。
2017年11月20日10时38分
2017年11月20日10时38分
张林波等编著，清华大学出版社
本书是并行计算，特别是分布式并行计 算环境和消息传递并行编程的入门教材， 目的是促进并行计算技术在我国的应用。 书中介绍了并行计算的基础知识 Linux/UNIX的基本使用、基于Linux机群 的并行计算平台的建立、并行算法的设计 和MPI消息传递并行编程的基本概念与方 法。书中还提供了一批典型科学计算问题 的并行算法与程序设计实例，介绍了一些 当前国际上流行的科学计算软件工具及平 台。本书力求从简单入间接税，循序渐进， 读者在逐步学习使用的过程中不会利用并 行计算解决自己学习和工作的问题。
2017年11月20日10时38分
3.教材
（美）格兰巴（Grama,M.）等 著，张武 等译，机械工业出版社 本书全面介绍并行计算的各个方面，包括 体系结构、编程范型、算法和标准等，涉及 并行计算中的新技术，也覆盖了较传统的算 法，如排序、搜索、图和动态编程等。本书 尽可能采用与底层平台无关的体系结构并且 针对抽象模型来设计算法。书中选择MPI、 POSIX线程和OpenMP作为编程模型，并在不 同例子中反映了并行计算的不断变化的应用 组合。 本书论述清晰，示例生动，并附有大量 习题。适合作为高等院校计算机及相关专业 本科生和研究生的教材或参考书。
2017年11月20日10时38分
(3)在快速解决计算量大、数据密集型问题时，人们越采 越认识到并行处理是惟一节省成本的方法。价格低廉的并 行计算机(如商用桌面多处理机和工作站机群)的出现，使 得这种并行方法的适用范围越来越广。现在已经为可移植 的并行程序设计制定了专门的软件标准，为并行软件的大 幅度发展打好了基础。 (4)事务处理。信息检索．数据挖掘和分析以及多媒体服 务等数据密集型应用已经为当代的并行平台提供了新的挑 战。计算生物学和纳米技术等新兴的领域对并行计算的算 法和系统开发提供了前瞻性的启示，而体系结构，编程模 型和应用中的变化对如何使用户以网格服务形式得到并行 平台也提供了一些启发。
2017年11月20日10时38分
(2)教学目的: 本课程以并行计算为主题、要求讲授并行 计算的硬件平台（当代并行计算机系统及其结构模型）、 软件支撑（并行程序设计）和理论基础（并行算法的设计 和并行数值算法）。在内容组织上，强调融并行机结构、 并行算法和并行编程为一体，着重讨论并行算法的设计及 其实现，并力图反映本学科的最新成就和发展趋势，体现 出并行机硬件和软件相结合以及并行算法和并行编程相结 合。
2017年11月20日10时38分
2. 教学内容组织方式与目的
(1)教学内容组织方式: 全Fra Baidu bibliotek程的教学内容组织成为四篇： 第一篇为并行计算机基础，包括并行计算机的系统结构 模型、当代并行计算机系统介绍和并行计算性能评测； 第二篇为并行算法的设计，包括并行算法通用设计策略、 基本设计技术和一般设计过程；第三篇为并行数值算法， 包括矩阵运算、线性方程组求解和快速傅氏变换；第四 篇为并行程序设计，包括并行程序设计基础、共享存储 系统并行编程、分布式存储系统并行编程和并行程序设 计环境与工具。