فلش‌کارت‌های آموزشی اصول برنامه‌نویسی موازی در C++ برای افزایش کارایی سیستم‌ها

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره اصول برنامه‌نویسی موازی در C++ برای افزایش کارایی سیستم‌ها

موضوع کلی: علوم کامپیوتر و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی پیشرفته و موازی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر علوم کامپیوتر و برنامه‌نویسی
• 2. مفاهیم پایه‌ای زبان C++
• 3. انواع داده‌ها و عملگرها در C++
• 4. ساختارهای کنترلی و حلقه‌ها
• 5. توابع و سازماندهی کد
• 6. اشاره‌گرها و مدیریت حافظه
• 7. کلاس‌ها و اشیاء در C++
• 8. مفاهیم وراثت و پلی‌مورفیسم
• 9. قالب‌ها (Templates) در C++
• 10. کتابخانه‌های استاندارد C++
• 11. اصول اولیه کارایی در برنامه‌نویسی
• 12. محدودیت‌های پردازش ترتیبی
• 13. مقدمه‌ای بر پردازش موازی
• 14. مزایای برنامه‌نویسی موازی
• 15. انواع مدل‌های موازی‌سازی
• 16. معماری‌های سخت‌افزاری موازی
• 17. تفاوت پردازش موازی و توزیع‌شده
• 18. چالش‌های طراحی برنامه‌های موازی
• 19. مدیریت داده‌ها در محیط موازی
• 20. مفاهیم همروندی (Concurrency)
• 21. مفاهیم موازی‌سازی (Parallelism)
• 22. موازی‌سازی داده‌محور
• 23. موازی‌سازی وظیفه‌محور
• 24. الگوهای طراحی موازی
• 25. الگوی MapReduce
• 26. الگوی Fork-Join
• 27. الگوی Pipeline
• 28. الگوی Master-Worker
• 29. الگوی Producer-Consumer
• 30. ابزارهای برنامه‌نویسی موازی در C++
• 31. کتابخانه Thread در C++
• 32. استفاده از mutex برای همگام‌سازی
• 33. استفاده از condition variable
• 34. استفاده از future و promise
• 35. کتابخانه Parallelism v1 (Parallelism.h)
• 36. مفاهیم Task-based parallelism
• 37. کتابخانه TBB (Intel Threading Building Blocks)
• 38. مقدمه‌ای بر TBB
• 39. کلاس parallel_for در TBB
• 40. کلاس parallel_reduce در TBB
• 41. کلاس parallel_scan در TBB
• 42. کلاس parallel_sort در TBB
• 43. مقدمه‌ای بر OpenMP
• 44. دستورات OpenMP برای موازی‌سازی
• 45. جمع‌آوری و کاهش (Reduction) در OpenMP
• 46. همگام‌سازی در OpenMP
• 47. مدیریت داده‌های اشتراکی
• 48. مفاهیم Deadlock و Race Condition
• 49. روش‌های پیشگیری از Race Condition
• 50. روش‌های تشخیص Deadlock
• 51. تست و اشکال‌زدایی برنامه‌های موازی
• 52. ابزارهای پروفایلینگ عملکرد
• 53. تحلیل گلوگاه‌های عملکرد
• 54. بهینه‌سازی برنامه‌های موازی
• 55. استراتژی‌های کاهش سربار (Overhead)
• 56. انتخاب الگوی موازی‌سازی مناسب
• 57. ملاحظات مربوط به حافظه پنهان (Cache)
• 58. موازی‌سازی در پردازنده‌های چند هسته‌ای
• 59. موازی‌سازی در شتاب‌دهنده‌ها (GPU)
• 60. مقدمه‌ای بر CUDA (در چارچوب مجاز)
• 61. اصول برنامه‌نویسی CUDA
• 62. مفاهیم Kernel و Thread Hierarchy
• 63. مدیریت حافظه در CUDA
• 64. موازی‌سازی در سیستم‌های توزیع‌شده (در چارچوب مجاز)
• 65. مفاهیم ارتباطات بین پردازشی (IPC)
• 66. استفاده از MPI (در چارچوب مجاز)
• 67. مقدمه‌ای بر MPI
• 68. ارسال و دریافت پیام در MPI
• 69. عملیات جمع‌آوری در MPI
• 70. کاربرد برنامه‌نویسی موازی در حل مسائل پیچیده
• 71. پردازش تصویر و گرافیک
• 72. شبیه‌سازی‌های علمی
• 73. تحلیل داده‌های بزرگ
• 74. یادگیری ماشین و هوش مصنوعی (در چارچوب مجاز)
• 75. مباحث پیشرفته در برنامه‌نویسی موازی
• 76. ساختارهای داده موازی
• 77. الگوهای پیشرفته همگام‌سازی
• 78. مدیریت خطا در برنامه‌های موازی
• 79. امنیت در برنامه‌نویسی موازی
• 80. اخلاق در برنامه‌نویسی موازی
• 81. مروری بر استانداردهای موازی‌سازی
• 82. آینده برنامه‌نویسی موازی
• 83. کاربرد موازی‌سازی در سیستم‌های عامل
• 84. موازی‌سازی در پایگاه‌های داده
• 85. بهینه‌سازی کامپایلر برای کد موازی
• 86. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی ناهمگام (Asynchronous)
• 87. مقایسه برنامه‌نویسی موازی و ناهمگام
• 88. چالش‌های انتقال کد ترتیبی به موازی
• 89. مدیریت پیچیدگی در پروژه‌های موازی
• 90. اصول طراحی سیستم‌های نرم‌افزاری مقیاس‌پذیر
• 91. ارزیابی عملکرد برنامه‌های موازی
• 92. مستندسازی برنامه‌های موازی
• 93. نکات تکمیلی برای برنامه‌نویسان موازی
• 94. جمع‌بندی و گام‌های بعدی در یادگیری