タイトル

開講年度 開講学部等
2025 大学院創成科学研究科（博士前期）
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期前半 水3～4 講義 7.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
3262420560 並列分散システム特論[Advanced Parallel and Distributed Systems] 日本語 1
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
福士 将[FUKUSHI Masaru] ー
担当教員[ローマ字表記]
福士 将　[FUKUSHI Masaru], 佐村 俊和　[SAMURA Toshikazu]
特定科目区分   対象学生   対象年次  
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
飛躍的に増大する大規模科学技術計算の性能要求に対応するためには、並列分散システムの利用が不可欠である。本授業では、並列分散システムの開発に不可欠なシステムアーキテクチャの基礎知識を学んだ後で、実習を通じて並列アルゴリズムと並列プログラムの作成法を学び、ハードウェアとソフトウェアの関連性について理解する。
授業の到達目標
・並列分散システムのアーキテクチャと並列化手法の基礎概念について理解する．
・簡単な並列プログラムを作成する技術を身につける．
授業計画
【全体】
並列分散コンピュータシステムのアーキテクチャと並列処理の基本について学ぶ。次に並列化プログラミング手法(OpenMP、Message Passing Interface (MPI)、Compute Unified Device Architecture (CUDA))などの利用を想定）について学び、簡単な並列プログラミングの実習を行う。また、近年のGPUやメニーコア技術を用いたコプロセッサ、グリッドやクラウドなどの広域並列分散システムについて学ぶ。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 並列分散システムの概論 コンピュータ技術の進展と並列分散システムの歴史的背景、並列システムのモデルについて概観する。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
第2回 並列アルゴリズムとメモリアーキテクチャ 並列アルゴリズムの基礎を理解し、メモリアーキテクチャとの関連性を学ぶ。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
第3回 並列プログラミング(1) 並列プログラミングの簡単な練習を行う。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
第4回 並列プログラミング(2) 並列プログラミングの簡単な練習を行う。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
第5回 並列プログラミング(3) 並列プログラミングの簡単な実習を行う。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
第6回 並列プログラミング(4) 並列プログラミングの簡単な実習を行う。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
第7回 並列プログラミング(5) 並列プログラミングの簡単な実習を行う。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
第8回 並列プログラミング成果報告および総括 実習の成果発表を行う。最後に、本講義の総括を行う。 授業計画に沿った準備学習と授業内容の復習、授業外課題を行う（学修時間の目安: 4時間以上）。
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: 60%　D: 10%
成績評価法
レポート（1回） 80％
プレゼンテーション 20%
出席は欠格条件とし、2回以上の欠席で欠格とします。
教科書にかかわる情報
備考
適宜、資料を配布する。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 C/C++プログラマーのためのOpenMP並列プログラミング ISBN 9784877831998
著者名 菅原清文 出版社 カットシステム 出版年 2012
参考書 書名 MPI並列プログラミング ISBN 9784563015442
著者名 P. パチェコ 著，秋葉博 訳 出版社 培風館 出版年 2001
参考書 書名 並列プログラミング入門 : サンプルプログラムで学ぶOpenMPとOpenACC ISBN 9784130624565
著者名 片桐孝洋著 出版社 東京大学出版会 出版年 2015
参考書 書名 スパコンプログラミング入門 : 並列処理とMPIの学習 ISBN 9784130624534
著者名 片桐孝洋著 出版社 東京大学出版会 出版年 2013
備考
メッセージ
キーワード
並列プログラミング、C言語、OpenMP、OpenMPI
持続可能な開発目標（SDGs）

  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
計算機工学特論
履修条件
連絡先
福士 将 (mfukushi@yamaguchi-u.ac.jp)
佐村 俊和 (samura@yamaguchi-u.ac.jp)
オフィスアワー
各教員に問い合わせのこと

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