فلش‌کارت‌های آموزشی معماری و طراحی نرم‌افزارهای موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره معماری و طراحی نرم‌افزارهای موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی

موضوع کلی: علوم کامپیوتر

موضوع میانی: مهندسی نرم‌افزار

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. در اینجا 100 سرفصل برای دوره آموزشی "معماری و طراحی نرم‌افزارهای موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی" با الهام از کتاب "طراحی نرم‌افزارهای موازی" آورده شده است:
• 2. مبانی کامپیوترهای موازی
• 3. تاریخچه محاسبات موازی
• 4. انواع معماری‌های موازی
• 5. مدل‌های برنامه‌نویسی موازی
• 6. مزایا و چالش‌های نرم‌افزارهای موازی
• 7. مقدمه‌ای بر مفاهیم همزمانی و موازی‌سازی
• 8. تفاوت بین همزمانی و موازی‌سازی
• 9. اصول طراحی نرم‌افزارهای موازی
• 10. مفاهیم اساسی در طراحی موازی
• 11. مدیریت منابع در سیستم‌های موازی
• 12. همگام‌سازی در سیستم‌های موازی
• 13. قفل‌ها و انواع آن‌ها
• 14. بن‌بست (Deadlock) و روش‌های جلوگیری از آن
• 15. سبقت (Race Condition) و راه‌های مقابله
• 16. مفهوم اتمیک بودن عملیات
• 17. الگوهای طراحی نرم‌افزارهای موازی
• 18. الگوی تولیدکننده-مصرف‌کننده
• 19. الگوی مدیر منابع
• 20. الگوی همگام‌ساز
• 21. الگوی انتشار-اشتراک
• 22. الگوی صف اولویت‌دار
• 23. الگوی شاخه و کران
• 24. الگوی جستجوی موازی
• 25. الگوی پردازش دسته‌ای
• 26. الگوی پردازش جریانی
• 27. معماری‌های سخت‌افزاری موازی
• 28. پردازنده‌های چند هسته‌ای
• 29. پردازنده‌های گرافیکی (GPU)
• 30. خوشه‌های محاسباتی (Clusters)
• 31. سیستم‌های توزیع‌شده
• 32. ابرکامپیوترها
• 33. شبکه‌های کامپیوتری برای محاسبات موازی
• 34. ارتباطات بین پردازنده‌ها
• 35. پهنای باند و تأخیر در ارتباطات
• 36. مدل‌های ارتباطی (Message Passing, Shared Memory)
• 37. تکنیک‌های موازی‌سازی
• 38. موازی‌سازی داده (Data Parallelism)
• 39. موازی‌سازی وظیفه (Task Parallelism)
• 40. موازی‌سازی خط لوله (Pipeline Parallelism)
• 41. موازی‌سازی سلسله مراتبی (Hierarchical Parallelism)
• 42. تقسیم مسئله به زیرمسائل موازی
• 43. کاهش وابستگی بین وظایف
• 44. مدیریت حالت در سیستم‌های موازی
• 45. توزیع داده‌ها در سیستم‌های موازی
• 46. مقیاس‌پذیری نرم‌افزارهای موازی
• 47. انواع مقیاس‌پذیری (عمودی، افقی)
• 48. عوامل مؤثر بر مقیاس‌پذیری
• 49. محدودیت‌های مقیاس‌پذیری
• 50. تست و اشکال‌زدایی نرم‌افزارهای موازی
• 51. چالش‌های تست در محیط‌های موازی
• 52. تکنیک‌های اشکال‌زدایی (Debugging)
• 53. ابزارهای تست و پروفایلینگ
• 54. تحلیل عملکرد نرم‌افزارهای موازی
• 55. معیارهای ارزیابی عملکرد
• 56. پروفایلینگ (Profiling) کد موازی
• 57. شناسایی گلوگاه‌ها (Bottlenecks)
• 58. بهینه‌سازی کد موازی
• 59. تکنیک‌های بهینه‌سازی
• 60. کاهش سربار (Overhead)
• 61. بهبود استفاده از حافظه
• 62. مدیریت حافظه در سیستم‌های موازی
• 63. مدل‌های حافظه مشترک (Shared Memory)
• 64. مدل‌های حافظه توزیع‌شده (Distributed Memory)
• 65. کش (Cache) و همگام‌سازی کش
• 66. انتقال داده در حافظه
• 67. برنامه‌نویسی با حافظه مشترک
• 68. مفاهیم POSIX Threads (pthreads)
• 69. استفاده از mutexes و semaphores
• 70. شرایط مانیتور (Monitors)
• 71. زبان‌های برنامه‌نویسی موازی
• 72. OpenMP
• 73. MPI (Message Passing Interface)
• 74. CUDA (برای GPU)
• 75. Java Concurrency API
• 76. Go concurrency primitives
• 77. کتابخانه‌های موازی‌سازی در زبان‌های مختلف
• 78. طراحی سیستم‌های توزیع‌شده موازی
• 79. مفاهیم پایه‌ای سیستم‌های توزیع‌شده
• 80. تحمل خطا (Fault Tolerance)
• 81. سازگاری (Consistency)
• 82. توافق (Consensus)
• 83. مدیریت وضعیت توزیع‌شده
• 84. الگوهای رایج در سیستم‌های توزیع‌شده
• 85. سیستم‌های صف پیام (Message Queues)
• 86. پایگاه داده‌های توزیع‌شده
• 87. سیستم‌های ذخیره‌سازی توزیع‌شده
• 88. معماری میکروسرویس و موازی‌سازی
• 89. تأثیر میکروسرویس بر طراحی موازی
• 90. ارتباطات بین میکروسرویس‌ها
• 91. مدیریت تراکنش‌های توزیع‌شده
• 92. امنیت در نرم‌افزارهای موازی
• 93. چالش‌های امنیتی در محیط‌های موازی
• 94. کنترل دسترسی و احراز هویت
• 95. رمزنگاری در سیستم‌های موازی
• 96. ملاحظات عملی در پیاده‌سازی
• 97. انتخاب ابزار و تکنولوژی مناسب
• 98. مدیریت وابستگی‌ها
• 99. مستندسازی کد موازی
• 100. موازی‌سازی در کاربردهای خاص