🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: تسلط بر برنامه‌نویسی موازی: طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های چندپردازنده‌ای با رویکرد شبکه‌های پتری پیشرفته

موضوع کلی: سیستم‌های موازی و توزیع‌شده

موضوع میانی: مدل‌سازی و برنامه‌نویسی سیستم‌های همروند با ابزارهای صوری

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مبانی سیستم‌های موازی و توزیع‌شده
• 2. معماری‌های موازی: MIMD, SIMD, SPMD
• 3. حافظه اشتراکی در مقابل حافظه توزیع‌شده
• 4. چالش‌های برنامه‌نویسی موازی: همروندی، همگام‌سازی، بن‌بست
• 5. مفاهیم پایه شبکه‌های پتری: مکان، انتقال، نشانه
• 6. شبکه‌های پتری ساده: مدل‌سازی و تحلیل
• 7. شبکه‌های پتری با وزن و ظرفیت
• 8. شبکه‌های پتری رنگی: معرفی و کاربردها
• 9. شبکه‌های پتری پیشرفته: مدل‌سازی پیچیده‌تر
• 10. مفاهیم پایه همروندی: فرآیند، ریسه، کروتین
• 11. مدل‌های همروندی: حافظه اشتراکی، گذر پیام
• 12. مسائل همروندی: شرایط مسابقه، بن‌بست، قحطی
• 13. همگام‌سازی: سِمافورها، قفل‌ها، مانیتورها
• 14. حفاظت از حافظه اشتراکی: مکانیسم‌ها و استراتژی‌ها
• 15. الگوریتم‌های قفل: پیاده‌سازی و ارزیابی
• 16. الگوریتم‌های بدون قفل: اصول و تکنیک‌ها
• 17. روش‌های حل بن‌بست: پیشگیری، اجتناب، تشخیص، ریکاوری
• 18. معرفی شبکه‌های پتری مرتبه بالا (High-Level Petri Nets)
• 19. شبکه‌های پتری با داده‌ها: مدل‌سازی سیستم‌های پیچیده
• 20. شبکه‌های پتری زمان‌بندی شده: مدل‌سازی سیستم‌های بلادرنگ
• 21. شبکه‌های پتری سلسله مراتبی: مدیریت پیچیدگی مدل‌ها
• 22. ابزارهای مدل‌سازی شبکه‌های پتری: معرفی و مقایسه
• 23. شبیه‌سازی شبکه‌های پتری: تحلیل رفتاری سیستم
• 24. تایید صحت شبکه‌های پتری: تکنیک‌ها و ابزارها
• 25. تبدیل مدل‌های انتزاعی به کد اجرایی: رویکرد شبکه‌های پتری
• 26. معرفی زبان‌های برنامه‌نویسی موازی: C/C++, Java, Python
• 27. مدل‌سازی سیستم‌های عامل با شبکه‌های پتری
• 28. مدل‌سازی پروتکل‌های ارتباطی با شبکه‌های پتری
• 29. مدل‌سازی سیستم‌های پایگاه داده با شبکه‌های پتری
• 30. مدل‌سازی سیستم‌های توزیع‌شده با شبکه‌های پتری
• 31. پیاده‌سازی همروندی در C++: ریسه‌ها و همگام‌سازی
• 32. پیاده‌سازی همروندی در Java: ریسه‌ها و همگام‌سازی
• 33. پیاده‌سازی همروندی در Python: ریسه‌ها و فرایندها
• 34. پیاده‌سازی گذر پیام: MPI (Message Passing Interface)
• 35. پیاده‌سازی حافظه اشتراکی توزیع‌شده: OpenMP
• 36. چارچوب‌های برنامه‌نویسی موازی: CUDA, OpenCL
• 37. برنامه‌نویسی GPU: اصول و مفاهیم
• 38. بهینه‌سازی کد موازی: تکنیک‌ها و ابزارها
• 39. اشکال‌زدایی برنامه‌های موازی: چالش‌ها و راهکارها
• 40. تست برنامه‌های موازی: استراتژی‌ها و ابزارها
• 41. ارزیابی کارایی برنامه‌های موازی: متریک‌ها و ابزارها
• 42. معماری‌های چندپردازنده‌ای: SMP, NUMA, Cluster
• 43. شبکه‌های اتصال در سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 44. مدیریت حافظه در سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 45. زمان‌بندی وظایف در سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 46. مفاهیم پایه سیستم‌های توزیع‌شده: سازگاری، تحمل خطا
• 47. الگوریتم‌های سازگاری در سیستم‌های توزیع‌شده
• 48. الگوریتم‌های تحمل خطا در سیستم‌های توزیع‌شده
• 49. پروتکل‌های اجماع در سیستم‌های توزیع‌شده: Paxos, Raft
• 50. معماری‌های سرویس‌گرا (SOA) و میکروسرویس‌ها
• 51. پیاده‌سازی میکروسرویس‌ها با Docker و Kubernetes
• 52. امنیت در سیستم‌های موازی و توزیع‌شده
• 53. شبکه‌های پتری برای مدل‌سازی پروتکل‌های امنیتی
• 54. مدل‌سازی و تحلیل حملات سایبری با شبکه‌های پتری
• 55. روش‌های رسمی برای تایید صحت پروتکل‌های امنیتی
• 56. شبکه‌های پتری برای مدیریت منابع در سیستم‌های موازی
• 57. زمان‌بندی وظایف بلادرنگ با شبکه‌های پتری
• 58. تخمین زمان‌بندی و تحلیل قابلیت پیش‌بینی‌پذیری
• 59. شبکه‌های پتری در سیستم‌های تعبیه‌شده (Embedded Systems)
• 60. مدل‌سازی و تحلیل سیستم‌های کنترلی با شبکه‌های پتری
• 61. مدل‌سازی و تحلیل سیستم‌های روباتیک با شبکه‌های پتری
• 62. کاربرد شبکه‌های پتری در طراحی سخت‌افزار
• 63. روش‌های تولید کد از مدل‌های شبکه‌های پتری
• 64. استفاده از شبکه‌های پتری برای تولید تست
• 65. شبکه‌های پتری برای تحلیل کارایی سیستم
• 66. مدل‌سازی و تحلیل صف‌ها با شبکه‌های پتری
• 67. مدل‌سازی و تحلیل ترافیک شبکه با شبکه‌های پتری
• 68. مدل‌سازی و تحلیل سیستم‌های مبتنی بر رویداد (Event-Driven Systems)
• 69. شبکه‌های پتری برای مدل‌سازی فرآیندهای تجاری (Business Processes)
• 70. استفاده از شبکه‌های پتری در BPMN (Business Process Model and Notation)
• 71. شبکه‌های پتری برای مدل‌سازی جریان کار (Workflow)
• 72. مدل‌سازی سیستم‌های بیولوژیکی با شبکه‌های پتری
• 73. شبکه‌های پتری برای مدل‌سازی سیستم‌های شیمیایی
• 74. شبکه‌های پتری برای تحلیل شبکه‌های ژنی
• 75. شبکه‌های پتری تصادفی (Stochastic Petri Nets)
• 76. تحلیل عملکرد سیستم با شبکه‌های پتری تصادفی
• 77. کاربرد شبکه‌های پتری تصادفی در ارزیابی قابلیت اطمینان
• 78. شبکه‌های پتری رنگی با زمان (Timed Colored Petri Nets)
• 79. تحلیل سیستم‌های بلادرنگ با شبکه‌های پتری رنگی با زمان
• 80. تولید کد خودکار از مدل‌های شبکه‌های پتری رنگی با زمان
• 81. ادغام شبکه‌های پتری با سایر ابزارهای مدل‌سازی
• 82. ادغام شبکه‌های پتری با زبان‌های برنامه‌نویسی مدل‌محور
• 83. توسعه یک کامپایلر برای زبان مبتنی بر شبکه‌های پتری
• 84. تحقیق و توسعه در زمینه شبکه‌های پتری پیشرفته
• 85. کاربرد یادگیری ماشین در تحلیل شبکه‌های پتری
• 86. شبکه‌های عصبی و شبکه‌های پتری: رویکرد ترکیبی
• 87. تحلیل داده‌های بزرگ با شبکه‌های پتری توزیع‌شده
• 88. امنیت سایبری در سیستم‌های توزیع‌شده: چالش‌ها و راهکارها
• 89. بررسی موردی: پیاده‌سازی یک سیستم توزیع‌شده مقیاس‌پذیر
• 90. بررسی موردی: پیاده‌سازی یک سیستم تحمل‌پذیر خطا
• 91. بررسی موردی: پیاده‌سازی یک سیستم بلادرنگ
• 92. معرفی ابزارهای پیشرفته مدل‌سازی شبکه‌های پتری
• 93. روش‌های نوین در تحلیل و تایید صحت شبکه‌های پتری
• 94. چالش‌های کنونی و آینده در برنامه‌نویسی موازی
• 95. روندها و فناوری‌های نوظهور در سیستم‌های توزیع‌شده
• 96. مقایسه روش‌های مختلف مدل‌سازی همروندی
• 97. بهترین شیوه‌ها در طراحی سیستم‌های موازی و توزیع‌شده
• 98. پروژه‌های عملی: طراحی و پیاده‌سازی یک سیستم موازی با شبکه‌های پتری
• 99. پروژه‌های عملی: طراحی و پیاده‌سازی یک سیستم توزیع‌شده با شبکه‌های پتری
• 100. پروژه‌های عملی: تحلیل و بهینه‌سازی یک سیستم موجود با شبکه‌های پتری