山内の授業のページ/13秋/並列分散処理

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13年度秋学期　並列分散処理　 †

授業のテーマ：　並列処理技術は、コンピュータ処理速度の限界を打破するものと考えられている。本授業では、並列処理のための基本的な考え方を理解し、今後必要となる並列分散プログラム作成の技術を習得する。

到達目標：　本授業では次の点を理解し、説明できるようにする。

並列分散処理の基礎概念（背景、依存性、並列度性能限界、粒度の概念）を理解し、説明できる。
並列分散処理の構成法の概略を理解し、説明できる。
並列分散処理システムの歴史と現状を理解し、説明できる。
データ並列の考え方とハードウェアによる処理を理解し、説明できる。
ループ並列処理の考え方を理解し、説明できる。
例としてOpenMPのプログラミングについて、理解し、プログラムを書くことができる。
マルチスレッドプログラミングと同期・排他の考え方を理解し、説明できる。
自動並列抽出の技術（依存の解析）を理解し、説明できる。
並列化を前提とした、プログラムの再構成・アルゴリズムの再編成を理解し、説明できる。

授業の進め方：
　　> 予習：　授業時間までに、教科書や予習スライドを読んで理解しておく。わからなかったことを、質問シート（ここからダウンロード可）に整理して置き、授業時間に質問する。
　　　　基本的に知識を得る部分の勉強は自分で（予習として）する。　授業時間はそれの確認と、さらに深く考えてみるために使う
　　> 授業中に質問をした学生は、平常点に加点（５点）する。　

授業スケジュール（予定）：

回数	日程	テーマ	スライドショー	同PDFファイル
1	9/23	授業概要・並列分散の基礎概念	授業の目標並列の必要性	1-0_授業の目標.pdf 1-1_並列の必要性.pdf 　　　　　質問シート.pdf	pp_1_作業課題.pdf
2	9/30	基礎概念・構成法	並列分散処理の基礎概念	2-1_並列分散の基礎概念.pdf	pp_2_作業課題.pdf
3	10/07	構成法・歴史	プログラミングモデルとシステム構成法並列分散処理の歴史	3-1_プログラミングモデルとシステム構成法.pdf 3-2_並列分散処理の歴史.pdf	pp_3_作業課題.pdf
4	10/21	ループ並列処理とデータ依存	ループ並列処理アムダールの法則	4-1_ループ並列処理.pdf 4-2_アムダールの法則.pdf	pp_4_作業課題.pdf
	10/28	講師体調不良に付き休講	（１回ずつ後へずらす）
5	~~10/28~~11/18	openMP演習１	特になし	pp_56_OpenMP実習資料.pdf	特になし
6	~~11/18~~11/25	openMP演習２	同上	同上	同上
7	~~11/25~~12/02	スレッドモデルと~~簡単な例~~同期	OS第４回より動機・排他制御 OS第４回より排他制御の仕組 OS第４回よりハイレベルの排他制御 OS第４回よりデッドロック OS第４回よりプロセス間通信; 慶應河野先生のOS授業スライド	OS第４回より4-2_同期・排他制御.pdf OS第４回より4-3_排他制御の仕組.pdf OS第４回より4-4_ハイレベルの排他制御.pdf OS第４回より4-5_デッドロック.pdf OS第４回より4-6_プロセス間通信.pdf	pp_7_作業課題.pdf
8	~~12/02~~12/09	同期とデッドロック	同上	同上	同上
9	~~12/09~~12/16	スレッドモデルの演習１	特になし	pp_910_pthread実習資料.pdf ＞参考記事　pthreadについて＞参考ページ pthread programming ＞スレッドのコーティングサンプル	特になし
10	~~12/16~~12/24	スレッドモデルの演習２	同上	同上	特になし
11	~~12/24~~1/06	パイプラインの原理と性能	アーキテクチャの授業のスライド	アーキテクチャの授業の確認資料	アーキテクチャの授業の作業課題
1211後半	1/06	パイプラインのハザード	同上	同上	同上
1312	1/14	自動並列化・依存解析・スケジューリング	なし	笠原教科書	pp_0_作業課題.pdf
1413	1/20	プログラム再構成・アルゴリズム	なし	「並列コンピューティング技法」	pp_0_作業課題.pdf

教科書：
　①「C/C++プログラマーのためのOpenMP並列プログラミング」（菅原清文著、カットシステム）
参考書：
　②「コンピュータアーキテクチャ」　（内田啓一郎、小柳滋著、オーム社）
　③「並列コンピューティング技法（実践マルチコア／マルチスレッドプログラミング）」　（オライリージャパン）
　④「並列処理技術」　（笠原博徳著、コロナ者）
　⑤「OpenMP入門マルチコアCPU時代の並列プログラミング」（北山洋幸著、秀和システム）
　⑥「図解コンピュータアーキテクチャ入門第２版」　（堀桂太郎著、森北出版）
　追加　「Pthreadsプログラミング」（Bradford Nicholsら著, 榊正憲訳, オライリージャパン）

成績評価方法：
　　　　平常点（授業内の小テスト等）６０％、期末試験４０％。　　それぞれの単元での目標到達度を問う
授業ホームページ：　http://pepper.is.sci.toho-u.ac.jp　をアクセス
　　　⇒　左欄メニューの「授業のページ」　⇒　「2013年度授業　　秋　並列分散処理」
　　　配布物はこのページあたりから取れるようにしておきます。
山内へのコンタクト：　Ⅳ号館５階4541室、047-472-1176、メール：yamanouc at is.sci.toho-u.ac.jp (atを@に置き換えること）
スケジュール：　授業枠はpepper.is.sci.toho-u.ac.jp、　通年スケジュールはwww.yy.is.sci.toho-u.ac.jpの左メニューで「カレンダー」

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