دوره مقدمه‌ای بر پردازش موازی در پایتون همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مقدمه‌ای بر پردازش موازی در پایتون

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: محاسبات سطح بالا (High-Performance Computing)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی برنامه‌نویسی پایتون
• 2. نصب و راه‌اندازی پایتون و محیط توسعه
• 3. آشنایی با متغیرها، انواع داده و عملگرها در پایتون
• 4. ساختارهای کنترلی: if، else، for، while
• 5. توابع در پایتون: تعریف، فراخوانی و پارامترها
• 6. ماژول‌ها و بسته‌های پایتون: import و استفاده
• 7. مدیریت خطا و استثنائات در پایتون
• 8. برنامه‌نویسی شی‌گرا در پایتون: کلاس‌ها و اشیاء
• 9. مبانی کار با فایل‌ها در پایتون
• 10. آشنایی با کتابخانه NumPy
• 11. آشنایی با آرایه‌ها و عملیات برداری در NumPy
• 12. عملیات ریاضیاتی پیشرفته در NumPy
• 13. آشنایی با کتابخانه SciPy
• 14. انتگرال‌گیری، بهینه‌سازی و حل معادلات در SciPy
• 15. آشنایی با کتابخانه Matplotlib
• 16. رسم نمودارها و تجسم داده‌ها در Matplotlib
• 17. مقدمه‌ای بر پردازش موازی
• 18. چرا پردازش موازی؟ مزایا و کاربردها
• 19. معرفی مفاهیم: پردازش موازی، پردازش توزیع‌شده
• 20. انواع معماری‌های پردازش موازی: SMP، MPP، Cluster
• 21. مدل‌های حافظه: اشتراکی و توزیع‌شده
• 22. آشنایی با ماژول multiprocessing در پایتون
• 23. ایجاد فرآیندها با multiprocessing
• 24. اشتراک داده‌ها بین فرآیندها: Pipe و Queue
• 25. استفاده از Lock و Semaphore برای همگام‌سازی فرآیندها
• 26. استفاده از Pool برای پردازش موازی
• 27. آشنایی با کتابخانه threading
• 28. ایجاد threadها با threading
• 29. همگام‌سازی threadها: Lock و Condition
• 30. معرفی کتابخانه concurrent.futures
• 31. استفاده از ThreadPoolExecutor و ProcessPoolExecutor
• 32. مبانی MPI: پیام‌رسانی بین فرآیندها
• 33. نصب و راه‌اندازی کتابخانه mpi4py
• 34. ارسال و دریافت پیام‌ها با MPI
• 35. جمع‌آوری داده‌ها با MPI
• 36. Broadcast و Reduce در MPI
• 37. تقسیم‌بندی داده‌ها و کار موازی با MPI
• 38. آشنایی با کتابخانه Dask
• 39. مفاهیم اساسی Dask: delayed و compute
• 40. ایجاد آرایه‌های Dask
• 41. محاسبات موازی با Dask arrays
• 42. آشنایی با Dask dataframes
• 43. محاسبات موازی با Dask dataframes
• 44. مقدمه‌ای بر GPU و CUDA
• 45. نصب و راه‌اندازی CUDA و cuPy
• 46. عمليات موازی بر روی GPU با cuPy
• 47. مقایسه CPU و GPU در محاسبات
• 48. آشنایی با کتابخانه Numba
• 49. کامپایل کردن کدهای پایتون با Numba
• 50. بهینه‌سازی کدها با Numba
• 51. مدیریت حافظه در پردازش موازی
• 52. ارزیابی عملکرد در پردازش موازی: زمان اجرا و سرعت
• 53. معرفی ابزارهای پروفایلینگ: cProfile و line_profiler
• 54. بهینه‌سازی کدها برای پردازش موازی
• 55. شناسایی گلوگاه‌ها در کدها
• 56. استراتژی‌های تقسیم‌بندی کار
• 57. انتخاب مناسب‌ترین روش پردازش موازی
• 58. مقدمه‌ای بر سیستم‌های توزیع‌شده
• 59. آشنایی با مفهوم MapReduce
• 60. مثال‌های MapReduce در پایتون
• 61. آشنایی با Apache Spark
• 62. نصب و راه‌اندازی PySpark
• 63. مبانی RDD در PySpark
• 64. عملیات RDD: transform و action
• 65. Spark SQL و DataFrames
• 66. مقدمه‌ای بر MPI در ابررایانه‌ها
• 67. آشنایی با SLURM و مدیریت jobها
• 68. به کارگیری MPI در محیط‌های HPC
• 69. بهینه‌سازی MPI برای ابررایانه‌ها
• 70. استفاده از کتابخانه‌های موازی پیشرفته
• 71. پردازش موازی ناهمزمان
• 72. بهره‌گیری از Event Loop در پردازش موازی
• 73. آشنایی با Asyncio
• 74. پیاده‌سازی برنامه‌های ناهمزمان در پایتون
• 75. پردازش موازی داده‌های بزرگ
• 76. آشنایی با الگوریتم‌های موازی
• 77. طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 78. آشنایی با Parallel Python
• 79. آشنایی با ray
• 80. کاربرد Ray در محاسبات موازی
• 81. آشنایی با کتابخانه joblib
• 82. استفاده از joblib برای parallelization
• 83. بهینه‌سازی حافظه در پردازش موازی
• 84. استفاده از حافظه اشتراکی
• 85. آشنایی با Cache و Memoization
• 86. داده‌سازی و تولید داده‌های مصنوعی برای تست
• 87. تست و اشکال‌زدایی برنامه‌های موازی
• 88. استفاده از ابزارهای اشکال‌زدایی
• 89. آشنایی با profiling و بهینه‌سازی
• 90. ارزیابی و مقایسه عملکرد روش‌های مختلف
• 91. معیارهای ارزیابی عملکرد
• 92. طراحی معماری‌های پردازش موازی
• 93. مدیریت خطا و رسیدگی به استثنائات در محیط‌های موازی
• 94. شناسایی و رفع deadlocks و race conditions
• 95. آشنایی با انواع روش‌های synchronization
• 96. امنیت در پردازش موازی
• 97. پردازش موازی در شبکه‌های عصبی
• 98. کاربرد پردازش موازی در یادگیری ماشینی
• 99. پردازش موازی در پردازش تصویر
• 100. کاربرد پردازش موازی در هوش مصنوعی