2025年度 (最新) 学院等開講科目情報理工学院情報工学系

並列プログラミング

開講元: 情報工学系
担当教員: 齋藤豪 / MA YOUMI
授業形態: 講義/演習 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火3-4 (W9-323(W932)) / 金3-4 (W9-323(W932))
クラス: -
科目コード: CSC.T354
単位数: 110
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月31日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

並列プログラミングは近年の計算機で効果的に高速に演算させるためには必須の技術である。本講義及び演習では並列プログラミングのための基礎知識と具体的な実装法を習得する。
並列プログラムでは、非並列プログラムでは生じない不具合が起きる。不具合がなぜ起きるのかの理由や不具合を発生させないための手法を講義では学び、具体的なプログラミングを演習では体験する。そのためプログラミングの知識は事前に身につけた上で受講されたい。使用言語は主にJavaである。

到達目標

並列プログラムを正しく組み立てるための、正しいデータ資源の共有、同期化、計算資源適切な分配、遅延実行と開始などの知識と技術を身につけることを目標とする。

代表的な題目としては
1)データの実体の格納されている領域の理解
2)スレッドプログラミング
3)イベントドリブンプログラミング
4)GPUプログラミング

キーワード

スレッドプログラミング、GPUプログラミング、GUIプログラミング、可視性、同期、モニタ、アトミシティ

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

教室での講義回と情報工学系計算機室での演習回をほぼ交互に行い、知識と実践力をつける

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	導入、イベント駆動	イベントとイベントハンドラ
第2回	演習１	JavaFX プログラム
第3回	イベント駆動(2) スレッド	イベント転送スレッド, モニタ
第4回	演習２	JavaFX プログラム２
第5回	スレッド安全復習:データとその格納法	非共有、不可変、同期浅いコピーと深いコピー、実体と参照
第6回	演習３	実体と参照の復習、多型性の利用競合状態
第7回	スレッドと複雑な同期アトミック	ウェイト、ジョイン、ノーティファイ飢餓
第8回	演習４	並行サーバ
第9回	遅延実行ストリーム	ストリーム、ラムダ式、スレッドプール
第10回	演習５	ラムダ式とストリーム
第11回	GPU プログラミング	OpenCL
第12回	演習６	OpenCL
第13回	GPUプログラミング　画像処理	データ並列計算
第14回	演習７	画像処理総合応用プログラム

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

なし

参考書、講義資料等

講義資料はT2SCHOLAにアップロードします。データ、サンプルコードはウェブサイトにアップロードします。

成績評価の方法及び基準

演習レポートの点数を主として評価する。

履修の条件・注意事項

演習用計算機の台数を越えた受講生が居る場合には、情報工学系の学生を優先します。