فلش‌کارت‌های آموزشی بهینه‌سازی عملکرد و طراحی الگوریتم‌های موازی در محاسبات علمی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره بهینه‌سازی عملکرد و طراحی الگوریتم‌های موازی در محاسبات علمی

موضوع کلی: علوم کامپیوتر و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: معماری و طراحی سیستم‌های کامپیوتری

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر محاسبات موازی در علوم کامپیوتر
• 2. ضرورت و کاربردهای محاسبات موازی
• 3. تاریخچه پیدایش و تحول محاسبات موازی
• 4. مدل‌های محاسباتی موازی
• 5. مدل پام (PRAM) و انواع آن
• 6. محدودیت‌های مدل پام
• 7. مدل ارتباطی (Communication Model)
• 8. شبکه‌های ارتباطی در محاسبات موازی
• 9. مدل پردازشگرهای پیام‌رسان (Message-Passing Model)
• 10. مدل حافظه مشترک (Shared Memory Model)
• 11. معماری‌های کامپیوتری موازی (UMA, NUMA)
• 12. تفاوت‌های معماری‌های حافظه مشترک
• 13. مقایسه مدل‌های مختلف محاسباتی
• 14. الگوریتم‌های موازی پایه
• 15. الگوریتم‌های مرتب‌سازی موازی (Merge Sort, Quick Sort)
• 16. مرتب‌سازی موازی بر روی مدل پام
• 17. مرتب‌سازی موازی بر روی مدل پیام‌رسان
• 18. الگوریتم‌های جستجوی موازی
• 19. جستجوی موازی بر روی مدل پام
• 20. جستجوی موازی بر روی مدل پیام‌رسان
• 21. الگوریتم‌های گراف موازی
• 22. پیمایش گراف موازی (BFS, DFS)
• 23. مسائل کوتاه‌ترین مسیر موازی
• 24. الگوریتم دایکسترا موازی
• 25. الگوریتم بلمن-فورد موازی
• 26. تشخیص چرخه در گراف موازی
• 27. الگوریتم‌های ماتریسی موازی
• 28. ضرب ماتریس موازی (Cannon's Algorithm)
• 29. ضرب ماتریس موازی (Fox's Algorithm)
• 30. حل سیستم معادلات خطی موازی
• 31. تجزیه ماتریس موازی (LU Decomposition)
• 32. محاسبات علمی موازی
• 33. شبیه‌سازی‌های فیزیکی موازی
• 34. حل معادلات دیفرانسیل جزئی موازی
• 35. روش‌های تفاضل محدود موازی
• 36. روش‌های المان محدود موازی
• 37. پردازش تصویر موازی
• 38. فیلترینگ تصویر موازی
• 39. تشخیص لبه در تصویر موازی
• 40. فشرده‌سازی تصویر موازی
• 41. یادگیری ماشین موازی
• 42. الگوریتم‌های خوشه‌بندی موازی
• 43. K-Means موازی
• 44. DBSCAN موازی
• 45. الگوریتم‌های دسته‌بندی موازی
• 46. ماشین بردار پشتیبان موازی (SVM)
• 47. شبکه‌های عصبی موازی
• 48. آموزش شبکه‌های عصبی عمیق موازی
• 49. بهینه‌سازی در الگوریتم‌های موازی
• 50. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی
• 51. کاهش ارتباطات در الگوریتم‌های موازی
• 52. بالانس بار در الگوریتم‌های موازی
• 53. تکنیک‌های موازی‌سازی
• 54. موازی‌سازی داده (Data Parallelism)
• 55. موازی‌سازی وظیفه (Task Parallelism)
• 56. ترکیب موازی‌سازی داده و وظیفه
• 57. برنامه‌نویسی موازی
• 58. زبان‌های برنامه‌نویسی موازی (MPI, OpenMP)
• 59. مفاهیم اساسی MPI
• 60. ارسال و دریافت پیام در MPI
• 61. عملیات جمعی در MPI
• 62. مفاهیم اساسی OpenMP
• 63. دستورات directive در OpenMP
• 64. همگام‌سازی در OpenMP
• 65. مدیریت ریسورس در OpenMP
• 66. الگوهای طراحی نرم‌افزار موازی
• 67. الگوی MapReduce
• 68. کاربرد MapReduce در پردازش کلان داده
• 69. الگوی Pipeline
• 70. الگوی Divide and Conquer موازی
• 71. چالش‌های برنامه‌نویسی موازی
• 72. بن‌بست (Deadlock) در سیستم‌های موازی
• 73. رقابت (Race Condition) و راه‌حل‌های آن
• 74. قفل‌ها (Locks) و سمافورها (Semaphores)
• 75. همگام‌سازی مبتنی بر قفل
• 76. همگام‌سازی بدون قفل (Lock-free Synchronization)
• 77. مدیریت حافظه در سیستم‌های موازی
• 78. توزیع داده در سیستم‌های موازی
• 79. ارتباطات بین پردازشی
• 80. کارایی و مقیاس‌پذیری الگوریتم‌های موازی
• 81. معیارهای سنجش کارایی (سرعت، مقیاس‌پذیری)
• 82. قانون آمدال (Amdahl's Law)
• 83. قانون گوستافسون (Gustafson's Law)
• 84. اندازه‌گیری و پروفایلینگ عملکرد موازی
• 85. ابزارهای پروفایلینگ
• 86. بهینه‌سازی کد موازی
• 87. تکنیک‌های کاهش سربار ارتباطی
• 88. تکنیک‌های افزایش موازی‌سازی
• 89. طراحی الگوریتم‌های موازی برای معماری‌های نوین
• 90. پردازنده‌های گرافیکی (GPU) و موازی‌سازی
• 91. برنامه‌نویسی CUDA
• 92. برنامه‌نویسی OpenCL
• 93. محاسبات توزیع شده موازی
• 94. سیستم‌های خوشه‌ای (Clusters)
• 95. شبکه‌های پرسرعت در محاسبات توزیع شده
• 96. پلتفرم‌های پردازش کلان داده (Spark, Hadoop)
• 97. پردازش دسته‌ای موازی
• 98. پردازش جریانی موازی
• 99. امنیت در سیستم‌های موازی و توزیع شده
• 100. چالش‌های امنیتی در محاسبات موازی