فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی

موضوع کلی: علوم کامپیوتر و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: الگوریتم‌ها و تحلیل پیچیدگی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. در اینجا 100 سرفصل برای دوره آموزشی "تسلط بر تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی" ارائه شده است:
• 2. مقدمه‌ای بر علوم کامپیوتر و مهندسی نرم‌افزار
• 3. مفاهیم اساسی الگوریتم‌ها
• 4. تعریف و اهمیت تحلیل پیچیدگی
• 5. پیچیدگی زمانی و فضایی
• 6. نمادگذاری Big-O، Big-Omega و Big-Theta
• 7. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های ترتیبی
• 8. الگوریتم‌های مرتب‌سازی متداول (حباب، درج، انتخاب)
• 9. تحلیل پیچیدگی مرتب‌سازی سریع (QuickSort)
• 10. تحلیل پیچیدگی مرتب‌سازی ادغامی (MergeSort)
• 11. الگوریتم‌های جستجوی متداول (خطی، دودویی)
• 12. ساختارهای داده پایه (آرایه‌ها، لیست‌های پیوندی)
• 13. درختان و کاربردهای آن‌ها
• 14. گراف‌ها و نمایش‌های آن‌ها
• 15. الگوریتم‌های پیمایش گراف (BFS, DFS)
• 16. مقدمه‌ای بر محاسبات موازی
• 17. نیاز به پردازش موازی
• 18. مدل‌های پردازش موازی (SIMD, MIMD)
• 19. معماری‌های پردازش موازی (Multicore, GPU)
• 20. چالش‌های طراحی الگوریتم‌های موازی
• 21. مفاهیم بنیادی در الگوریتم‌های موازی
• 22. وظایف (Tasks) و وابستگی‌ها (Dependencies)
• 23. همگام‌سازی (Synchronization) و قفل‌ها (Locks)
• 24. بن‌بست (Deadlock) و جلوگیری از آن
• 25. موازات (Concurrency) در مقابل موازی‌سازی (Parallelism)
• 26. مفهوم مقیاس‌پذیری (Scalability)
• 27. معیارهای ارزیابی الگوریتم‌های موازی
• 28. افزایش سرعت (Speedup) و کارایی (Efficiency)
• 29. قانون آمدال (Amdahl's Law)
• 30. قانون گوستافسون (Gustafson's Law)
• 31. قانون کانینگهام (Cunningham's Law)
• 32. مفاهیم کلیدی در تحلیل پیچیدگی موازی
• 33. پیچیدگی محاسباتی موازی
• 34. پیچیدگی ارتباطی موازی
• 35. پیچیدگی حافظه موازی
• 36. مدل‌های انتزاعی محاسبات موازی (PRAM)
• 37. مدل PRAM و انواع آن (Common CRCW, Common EREW)
• 38. محدودیت‌های مدل PRAM
• 39. الگوریتم‌های موازی پایه بر روی PRAM
• 40. مرتب‌سازی موازی (Bitonic Sort, Parallel Merge Sort)
• 41. جستجوی موازی
• 42. عملیات روی آرایه‌ها (Reductions, Scans)
• 43. الگوریتم‌های موازی برای گراف‌ها
• 44. پیمایش موازی گراف (BFS, DFS)
• 45. یافتن کوتاه‌ترین مسیر موازی (Dijkstra, Bellman-Ford)
• 46. تشخیص مولفه‌های همبندی موازی
• 47. مفاهیم پیشرفته در الگوریتم‌های موازی
• 48. موازات مبتنی بر داده (Data Parallelism)
• 49. موازات مبتنی بر وظیفه (Task Parallelism)
• 50. موازی‌سازی خودکار (Automatic Parallelization)
• 51. موازی‌سازی صریح (Explicit Parallelization)
• 52. کتابخانه‌های برنامه‌نویسی موازی (OpenMP, MPI)
• 53. مقدمه‌ای بر OpenMP
• 54. دستورالعمل‌های OpenMP
• 55. مدیریت داده در OpenMP (Shared, Private)
• 56. همگام‌سازی در OpenMP (Critical, Atomic)
• 57. مقدمه‌ای بر MPI
• 58. مفاهیم پایه MPI (Communicators, Ranks)
• 59. ارسال و دریافت پیام در MPI
• 60. عملیات جمعی در MPI (Broadcast, Reduce)
• 61. الگوریتم‌های موازی با استفاده از MPI
• 62. مرتب‌سازی موازی با MPI
• 63. جستجوی موازی با MPI
• 64. عملیات ماتریسی موازی با MPI
• 65. برنامه‌نویسی GPU و CUDA
• 66. مقدمه‌ای بر معماری GPU
• 67. زبان برنامه‌نویسی CUDA
• 68. مدل حافظه در CUDA
• 69. موازی‌سازی هسته‌ها (Kernels) در CUDA
• 70. مدیریت جریان داده در CUDA
• 71. الگوریتم‌های موازی روی GPU
• 72. مرتب‌سازی موازی روی GPU
• 73. پردازش تصویر موازی روی GPU
• 74. محاسبات علمی موازی روی GPU
• 75. تکنیک‌های بهینه‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 76. کاهش ارتباطات (Communication Reduction)
• 77. بهینه‌سازی دسترسی به حافظه (Memory Access Optimization)
• 78. توازن بار (Load Balancing)
• 79. مدیریت وابستگی‌ها
• 80. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی در عمل
• 81. پیاده‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 82. اشکال‌زدایی (Debugging) الگوریتم‌های موازی
• 83. تست و اعتبارسنجی الگوریتم‌های موازی
• 84. مطالعات موردی در الگوریتم‌های موازی
• 85. کاربرد در پایگاه داده‌های موازی
• 86. کاربرد در شبکه‌های کامپیوتری موازی
• 87. کاربرد در محاسبات علمی و مهندسی
• 88. کاربرد در یادگیری ماشین و هوش مصنوعی
• 89. موضوعات نوین و تحقیقاتی در الگوریتم‌های موازی
• 90. الگوریتم‌های موازی برای پردازنده‌های کوانتومی
• 91. الگوریتم‌های موازی مقاوم در برابر خطا
• 92. الگوریتم‌های موازی برای سیستم‌های توزیع شده عظیم
• 93. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی در مقیاس بزرگ
• 94. آینده تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی
• 95. مرور و جمع‌بندی دوره