اپلیکیشن اندرویدی فلش‌کارت آموزشی بهینه‌سازی محاسبات سنگین و پردازش موازی با استفاده از Vector API در جاوا ۱۷

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره بهینه‌سازی محاسبات سنگین و پردازش موازی با استفاده از Vector API در جاوا ۱۷

موضوع کلی: علوم رایانه و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی پیشرفته با زبان جاوا

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی پردازش موازی و معماری پردازنده در بستر جاوا
• 2. آشنایی با مدل حافظه و اجرای همزمان در جاوا ۱۷
• 3. محدودیت‌های محاسبات اسکالر در پردازش‌های سنگین
• 4. مفهوم SIMD و نقش آن در بهبود عملکرد نرم‌افزار
• 5. معرفی Vector API و جایگاه آن در اکوسیستم JDK
• 6. نصب و پیکربندی محیط توسعه برای استفاده از Incubator Modules
• 7. ساختار کلی داده‌ها در Vector API و کلاس‌های Vector
• 8. آشنایی با انواع داده‌های عددی و VectorSpecies
• 9. عملیات بارگذاری و ذخیره‌سازی داده‌ها از حافظه به رجیسترها
• 10. اصول نگاشت آرایه‌ها بر روی بردارهای سخت‌افزاری
• 11. عملیات ریاضی پایه بر روی بردارها
• 12. پیاده‌سازی حلقه‌های محاسباتی بهینه با استفاده از Vector API
• 13. مدیریت ماسک‌ها در عملیات برداری برای کنترل جریان برنامه
• 14. عملیات منطقی و مقایسه‌ای بر روی بردارهای داده
• 15. تکنیک‌های کاهش (Reduction) و تجمیع نتایج در محاسبات برداری
• 16. کاربرد Vector API در پردازش تصاویر و ماتریس‌ها
• 17. بهینه‌سازی الگوریتم‌های مرتب‌سازی با استفاده از پردازش موازی
• 18. تحلیل عملکرد و بنچ‌مارک‌گیری با ابزار JMH
• 19. مدیریت استثناها و پایداری در کدهای مبتنی بر Vector API
• 20. بررسی تفاوت‌های اجرای برداری در پردازنده‌های مختلف
• 21. استفاده از Intrinsics برای افزایش سرعت اجرا
• 22. تکنیک‌های جلوگیری از خطاهای حافظه در برنامه‌نویسی سطح پایین
• 23. پیاده‌سازی فیلترهای دیجیتال با استفاده از محاسبات برداری
• 24. بهینه‌سازی محاسبات اعشاری در پردازش‌های مهندسی
• 25. مدیریت حافظه غیرمستقیم (Off-heap) در ترکیب با Vector API
• 26. بررسی تاثیر استفاده از Vector API بر مصرف انرژی سیستم
• 27. ملاحظات امنیتی در پیاده‌سازی کدهای سطح پایین و مدیریت حافظه
• 28. تست واحد (Unit Testing) برای کدهای دارای عملیات برداری
• 29. ارزیابی قابلیت حمل (Portability) کد در معماری‌های مختلف سخت‌افزاری
• 30. چالش‌های همگام‌سازی و ایمنی رشته‌ها در محاسبات برداری
• 31. استفاده از Vector API در کتابخانه‌های محاسباتی علمی
• 32. مقایسه عملکرد Vector API با روش‌های سنتی پردازش موازی
• 33. بهینه‌سازی عملیات ضرب ماتریسی در مقیاس بزرگ
• 34. تکنیک‌های Vectorization برای پردازش داده‌های حجیم
• 35. نقش Vector API در آینده توسعه نرم‌افزارهای پردازش‌محور در ایران
• 36. بررسی مستندات رسمی جاوا برای توسعه پایدار
• 37. بهینه‌سازی الگوریتم‌های رمزنگاری استاندارد با استفاده از Vector API
• 38. اصول طراحی نرم‌افزارهای مقیاس‌پذیر با تمرکز بر بهره‌وری سخت‌افزار
• 39. جمع‌بندی و بهترین شیوه‌های کدنویسی در جاوا ۱۷ و بالاتر