دوره هندبوک جامع محاسبات موازی: از مبانی تا الگوریتم‌های پیشرفته همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره هندبوک جامع محاسبات موازی: از مبانی تا الگوریتم‌های پیشرفته

موضوع کلی: علوم کامپیوتر

موضوع میانی: محاسبات موازی و توزیع شده

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی محاسبات موازی: مفاهیم و معماری‌ها
• 2. تاریخچه و تکامل محاسبات موازی
• 3. طبقه‌بندی فلین (Flynn's Taxonomy)
• 4. آشنایی با معماری‌های حافظه مشترک (Shared Memory)
• 5. آشنایی با معماری‌های حافظه توزیع‌شده (Distributed Memory)
• 6. معماری‌های هیبریدی (Hybrid Architectures)
• 7. مفاهیم اساسی در برنامه‌نویسی موازی
• 8. مواز‌ی‌سازی (Parallelization) چیست؟
• 9. عوامل محدود‌کننده عملکرد (Performance Bottlenecks)
• 10. اندازه‌گیری عملکرد: زمان اجرا، سرعت و مقیاس‌پذیری
• 11. قانون آmdahl و قانون Gustafson
• 12. ارزیابی و تحلیل عملکرد
• 13. مبانی تئوری صف (Queueing Theory) و کاربرد آن در محاسبات موازی
• 14. طراحی و تحلیل الگوریتم‌های موازی
• 15. انواع الگوریتم‌های موازی
• 16. مدل‌های محاسباتی موازی: PRAM، BSP و LogP
• 17. طراحی الگوریتم‌های موازی: تقسیم و غلبه (Divide and Conquer)
• 18. طراحی الگوریتم‌های موازی: حریصانه (Greedy)
• 19. طراحی الگوریتم‌های موازی: برنامه‌نویسی پویا (Dynamic Programming)
• 20. مدیریت حافظه در برنامه‌نویسی موازی
• 21. مسائل هم‌روندی (Concurrency Problems): رقابت و بن‌بست
• 22. روش‌های همگام‌سازی (Synchronization): قفل‌ها، semaphores و باریرها
• 23. تکنیک‌های بهینه‌سازی حافظه
• 24. مدل‌های حافظه: مدل‌های consistency
• 25. زبان‌ها و کتابخانه‌های برنامه‌نویسی موازی
• 26. معرفی زبان‌های برنامه‌نویسی موازی: OpenMP
• 27. معرفی زبان‌های برنامه‌نویسی موازی: MPI
• 28. معرفی زبان‌های برنامه‌نویسی موازی: CUDA
• 29. معرفی زبان‌های برنامه‌نویسی موازی: OpenCL
• 30. معرفی کتابخانه‌های برنامه‌نویسی موازی: Pthreads
• 31. ابزارهای پروفایلینگ و دیباگینگ برنامه‌های موازی
• 32. برنامه‌نویسی موازی با OpenMP: دستورالعمل‌ها و ساختارها
• 33. برنامه‌نویسی موازی با MPI: ارتباطات نقطه‌به‌نقطه (Point-to-Point)
• 34. برنامه‌نویسی موازی با MPI: ارتباطات جمعی (Collective Communications)
• 35. برنامه‌نویسی موازی با CUDA: مفاهیم و معماری CUDA
• 36. برنامه‌نویسی موازی با CUDA: kernelها و threads
• 37. برنامه‌نویسی موازی با CUDA: مدیریت حافظه در GPU
• 38. کاربرد محاسبات موازی در پردازش تصویر
• 39. کاربرد محاسبات موازی در پردازش سیگنال
• 40. کاربرد محاسبات موازی در یادگیری ماشینی
• 41. کاربرد محاسبات موازی در پردازش داده‌های بزرگ (Big Data)
• 42. کاربرد محاسبات موازی در بیوانفورماتیک
• 43. کاربرد محاسبات موازی در شبیه‌سازی‌های علمی
• 44. آشنایی با شبکه‌های ارتباطی (Interconnection Networks)
• 45. شبکه‌های متصل‌کننده: توپولوژی‌ها (Topology)
• 46. شبکه‌های متصل‌کننده: عملکرد و طراحی
• 47. سیستم‌های فایل موازی
• 48. مدیریت وظایف (Task Scheduling)
• 49. زمان‌بندی وظایف: الگوریتم‌ها و استراتژی‌ها
• 50. بالانس بار (Load Balancing)
• 51. سیستم‌های توزیع‌شده: مفاهیم و معماری
• 52. معرفی سیستم‌های توزیع‌شده: کلاسترها و شبکه‌های همتا به همتا
• 53. سیستم‌های توزیع‌شده: مدیریت داده‌ها
• 54. سیستم‌های توزیع‌شده: توافق (Consensus)
• 55. سیستم‌های توزیع‌شده: تحمل خطا (Fault Tolerance)
• 56. امنیت در محاسبات موازی و توزیع‌شده
• 57. محاسبات ابری (Cloud Computing) و محاسبات موازی
• 58. مجازی‌سازی (Virtualization)
• 59. معماری‌های مبتنی بر چند هسته‌ای (Multicore Architectures)
• 60. پردازش موازی با GPU: معماری و کاربردها
• 61. محاسبات با توان بالا (High-Performance Computing - HPC)
• 62. سیستم‌های HPC: معماری و نرم‌افزار
• 63. مدیریت داده‌ها در HPC
• 64. بهینه‌سازی کد موازی
• 65. تکنیک‌های بهینه‌سازی برای OpenMP
• 66. تکنیک‌های بهینه‌سازی برای MPI
• 67. تکنیک‌های بهینه‌سازی برای CUDA
• 68. طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های موازی برای مسائل گراف
• 69. پردازش گراف با کتابخانه‌های موازی
• 70. طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های موازی برای جبر خطی
• 71. حل معادلات خطی با استفاده از محاسبات موازی
• 72. پردازش موازی در هوش مصنوعی: شبکه‌های عصبی
• 73. یادگیری عمیق (Deep Learning) و محاسبات موازی
• 74. مدل‌های برنامه‌نویسی موازی ناهمگام (Asynchronous Parallel Programming)
• 75. چارچوب‌های محاسباتی موازی: MapReduce
• 76. چارچوب‌های محاسباتی موازی: Spark
• 77. چارچوب‌های محاسباتی موازی: Hadoop
• 78. محاسبات با حافظه توزیع‌شده و اشتراکی
• 79. آشنایی با سیستم‌های فایل توزیع‌شده: HDFS
• 80. آشنایی با NoSQL و محاسبات موازی
• 81. بانک‌های اطلاعاتی موازی
• 82. تکنیک‌های کاهش داده (Data Reduction) در محاسبات موازی
• 83. بررسی مسائل امنیتی در محاسبات موازی
• 84. آشنایی با سیستم‌های HPC و ابرکامپیوترها
• 85. مواز‌ی‌سازی خودکار (Automatic Parallelization)
• 86. اهمیت مصرف انرژی در محاسبات موازی
• 87. اندازه‌گیری و بهینه‌سازی مصرف انرژی در برنامه‌های موازی
• 88. آینده محاسبات موازی: گرایش‌ها و فناوری‌ها
• 89. محاسبات کوانتومی و تاثیر آن بر محاسبات موازی
• 90. محاسبات با استفاده از FPGA
• 91. پردازش داده‌ها در لبه (Edge Computing) و محاسبات موازی
• 92. معرفی کتابخانه‌های پیشرفته محاسبات موازی
• 93. مروری بر مقالات و تحقیقات جدید در زمینه محاسبات موازی
• 94. چالش‌های پیش روی محاسبات موازی
• 95. برنامه‌نویسی موازی برای سیستم‌های embedded
• 96. آزمون‌های نرم‌افزاری برنامه‌های موازی
• 97. ابزارهای ارزیابی و اشکال‌یابی پیشرفته
• 98. استفاده از محاسبات موازی در تحلیل کلان داده‌ها (Big Data Analytics)
• 99. نقش محاسبات موازی در توسعه نرم‌افزارهای علمی
• 100. مدیریت منابع در محیط‌های محاسبات موازی