Евтихов В.Г., Евтихова Н.В., Евтихов М.Г., Евтихов М.В. Высокопроизводительные вычисления

Учебное пособие. — Казань: Бук, 2020. — 150 с. — ISBN: 978-5-00118-488-1.В настоящем учебном пособии рассматриваются вопросы повышения производительности вычислительных задач с помощью программно-аппаратных средств обеспечения параллельной обработки данных многопроцессорными и многоядерными вычислительными системами, многоканальными оперативными и долговременными запоминающими устройствами, кластерными и облачными вычислительными комплексами. Основное внимание уделяется именно программно-аппаратным средствам обеспечения параллельной обработки данных под возможности и особенности параллелизма, заложенного в аппаратных средствах вычислительных систем и комплексов. Приводятся основы, примеры, задания практических работ для изучения высокопроизводительных вычислений и создания алгоритмов с использованием акселерации исполнения кода, распараллеливания выполнения вычислительных функций и работа с вычислительными кластерами.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Прикладная математика и информатика», всем, кто специализируется в области разработки систем для реализации высокопроизводительных вычислений, специалистов и инженеров по обработке данных.Перечень сокращений и обозначений.
Введение.
Основные понятия, термины, определения.
Понятие о высокопроизводительных вычислениях.
Закон Амдала.
Закон Густавсона — Барсиса.
Закон Мура.
Мировой «Top500».
Графическая визуализация параллелизма.
Вычислительные системы ФИТ.
Серверы ФИТ.
Виртуальная приватная сеть (VPN).
Средства удаленного администрирования (Ssh/SFTP).
Установка программного обеспечения.
Службы (daemons).
Информация об аппаратном обеспечении.
Программное обеспечение высокопроизводительных вычислений.
Интроспекция высокопроизводительных алгоритмов.
Интерактивные оболочки высокопроизводительных вычислений.
Архитектуры параллельных вычислений.
Статистический и сравнительный тайминг.
Профилирование высокопроизводительных вычислений.
Диагностика параллельного кода.
Программно-аппаратная акселерация.
Объекты-генераторы.
Динамическая компиляция.
Конкурентность вычислений.
Интерфейс передачи сообщений.
Распределенные вычисления.
Практические работы.
Практическая работа «Виртуальные операционные системы».
Практическая работа «Тайминг алгоритмов».
Практическая работа «Профилирование алгоритмов».
Практическая работа «Диагностика параллельного кода».
Практическая работа «Объекты-генераторы».
Практическая работа «Динамическая компиляция».
Практическая работа «Многопоточность».
Практическая работа «Подпроцессы».
Практическая работа «Мультипроцессинг».
Практическая работа «Интерфейс передачи сообщений».
Практическая работа «Диагностика распределенных вычислений».
Заключение.
Список использованных источников.