1 ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ / АРХИТЕКТУРНО- АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

обучения.
Специализация 09.04.01
Лектор: профессор Райхлин

Вадим Абрамович

вычислений в современных информаци- онных технологиях, действительность и перспективу параллельных

систем, принци- пы оценок их эффективности; – создать базовые представления о принципах организации высокопроизводительных параллельных систем; – осознать необходимость и освоить принципы использования библиотек параллель- ного программирования для выполнения высокопроизводительных вычислений. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ : – знакомство со способами оценок производительности параллельных систем; – показ на конкретных примерах адекватности параллельной обработки современным задачам информатики; – знакомство с принципами организации основных классов современных параллель- ных компьютеров и суперпроцессоров, подсистем коммутации и памяти; – изучение принципов работы библиотек параллельного программирования; – овладение способами их использования; – приобретение практических навыков решения ресурсоемких задач с применением библиотек параллельного программирования ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ : – архитектурные и программные основы высокопроизводительных параллельных вычислений.

«Высокопроизводительные вычисления» предполагает наличие у студентов знаний по основам информатики

и практических навыков программирования, полученных в процессе обучения в бакалавриате и специалитете. Дисциплина «Высокопроизводительные вычисления» входит в вариативную часть профессионального цикла образовательной про-граммы магистра. Материал курса основан на знаниях, навыках и умениях, почерпнутых студентами при обучении в магистратуре из курсов «Вычислительные системы», «Технология разработки прог- раммного обеспечения». Полученные при изучении дисциплины знания, умения и навыки будут использованы студентами при прохождении научно-исследова-тельской практики и при подготовке выпускной квалификационной работы.

2010.
Райхлин В.А. Презентация лекций по ПВ http:

//modelling.kai.ru/pv.zip
=====================
Райхлин В.А. Начала параллельных вычислений. Материалы лекций. – Казань: Изд-во КГТУ, 2008. http: //modelling.kai.ru/LPC.zip
Райхлин В.А. Суперпроцессоры и RAID-массивы. Материалы к лекциям по параллельным вычислениям. – http://modelling.kai.ru/SP_raid.zip
======================
Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. – С.-Пб.: “БХВ-Петербург”, 2004.
Корнеев В.В. Вычислительные системы. – М.: «Гелиос АРВ», 2004.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

t = b + cn. Или

речевых, видео сигналов)
Лекция 3. ПРЕДМЕТНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

сигналами: телевизионные изображения, чертежи и рисунки, фотографии разведыва-тельного характера, медицинские

рентгенограммы, электрон-но-микроскопические фотографии молекул, радио- и звуколо-кационные карты, диаграммы сейсмических данных и др.
Основные виды обработки – улучшение изображе-ний, их эффективное кодирование, распознавание образов, машинная графика.
Области применения – медицина, дистанционное зондирование, идентификация личности, промышленные измерения, информационной служба и т.д.

массива – бинарные (2 градации), многоградационные (например, 256 градаций) или

многоградационно-векторные (256 градаций по каждой из составляющих –красной, зеленой и синей). Соответственно изображение – бинарное, полутоновое или спектральное. Обычно m, n = 256...512 (ино- гда – до 107 и >). Одинаковые операции выполняются параллельно по всему изображению, что адекватно использованию процессорных матриц. Часто примененяют специальные графические приставки к ПК.
УЛУЧШЕНИЕ (РЕСТАВРАЦИЯ) ИЗОБРАЖЕНИЙ –компенсация искажений, вносимых при их формировании системами отображения.
КОДИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ – сокращение числа битов представле- ния изображений, при достоверности их воспроизведения. Сначала – пре- образование изображения. Затем – кодирование результата преобразования
РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ – это и распознаванию знаков, и средство медицинской диагностики, и составление карт земных ресурсов на основе фотографий, получен. со спутников (дистанционное зондирование), и др.
МАШИННАЯ ГРАФИКА – ввод графич. информации (чертежей и рис.) в ЭВМ, ее обработка и вывод. Основная задача – синтез и представление изображения. Области применения: компьютерная мультипликация, ма- шинное проектир. логич. схем, выполнение дизайнерских проектов и др.

с одного языка на другой, доказательством теорем, преобразованием матема-тических формул,

медицинской диагностикой и т.д. В целом – с созданием искусственного интеллекта.
ОБРАБОТКА ЦЕПОЧЕК СИМВОЛОВ – конкатенация (объединение нескольких цепочек), – сопоставление (сравнение двух цепочек), – замещение (замена одной цепочки на другую), – выборка (выборка части цепочки).
Конкатенация: Z = XY либо Z = X ‘.’ Y
Сопоставление: (СРАВНИВАЕМАЯ ЦЕПОЧКА) (ОБРАЗЦОВАЯ ЦЕПОЧКА) В наихудшем случае – n(m-n) сравнений, m и n (< m ) – длины сравнивае мой и образцовой цепочек. Алгоритм КМП – развит Кнутом, Моррисом и Праттом.
Замещение: ZY = ‘mosq’; Z = ‘knpt’ ‘.’ ‘alsvi’,Y =‘alsvi’. Z = ‘knpt’ ‘.’ ‘mosq’
Операцию сравнения последовательностей литер целесообразно распараллелить.

ЕЯ :
обработка слов (поиск в словаре, обработка морфем);
обработка

предложений (синтаксическая, семантическая);
обработка текстов (обработка контекста).
ТЕРМИНОЛОГИЯ: Слово – последовательность букв. Словарь – все слова данного текста должны находиться в словаре для этого текста. Предложение – ряд нескольких слов. Морфема – наименьшая языковая единица: слово, префикс, суффикс.
ПОИСК В СЛОВАРЕ, ОРГАНИЗОВАННОМ КАК TRIE-ДЕРЕВО Пример: {1 2, 1 2 3 4, 1 2 5 6, 1 7, 8 9, 8 10} Механизм выбора последовательности узлов при поиске. Обработка морфем.

S – предложение,
N  –  существительное,
VT – глагол,
ART

– артикль,
PREP – предлог,
NP – существительное или существительное с артиклем,
VP – глагол и существительное (без или с артиклем) или существи-тельное с артиклем и с предлогом,
PP – существительное (без или с артиклем) с предлогом.
ПРАВИЛА CFG (context-free grammer – контекстно-свободная граммати-ка) для структуры предложения в английском языке:
S NP VP;
NP ART N либо NP N;
VP VT NP либо VP VT PP;
PP PREP NP.
Согласно этим правилам, для предложения ‘John saw a lady’ получаем дерево грамматического разбора рис.d.