| Kods | DEF729 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nosaukums | Paralēlā programmēšana datorgrafikā un attēlu apstrādē | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Statuss | Brīvās izvēles | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Līmenis un tips | Augstākā līmeņa, Akadēmiskais | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tematiskā joma | Datorika | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktūrvienība | Datorzinātnes, informācijas tehnoloģijas un enerģētikas fakultāte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mācībspēks | Aleksandrs Sisojevs | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kredītpunkti | 2.0 (3.0 ECTS) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Daļas | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Anotācija |
Paralēlā programmēšana ir svarīgā datorikas nozare, kas nodrošina aprēķinu paātrinājumu atsevišķos zinātniskos un tehniskos uzdevumos, kur kritisks nosacījums ir aprēķinu rezultātu iegūšanas ātrums. . Datorgrafika un attēlu apstrāde – divas svarīgas datorzinātnes nozares, kurās tiek izmantota vizuālā informācija digitālā formātā. Datorgrafikas nozare saistīta ar divdimensiju (2D) un trīsdimensiju (3D) grafisko objektu izveidi, to transformēšanu un vizualizēšanu. Attēlu apstrāde saistīta ar jau iegūtā digitālā attēla modificēšanu, uzlabošanu un transformāciju. . Studiju kursa ietvaros tiek apskatīti paralēlās skaitļošanas (programmēšanas) pieejas teorētiskie un praktiskie principi, kas tiek realizēti daudzprocesoru sistēmu un/vai grafisko procesoru aparatūrā. Tiek pētīti dažādi datorgrafikas algoritmi 3D grafisko objektu modelēšanai un vizualizācijai, ka arī to izmantošanas iespējas. Studiju kursā tiek apskatīti attēlu apstrādes metožu teorētiskie pamati un apgūtas praktiskās iemaņas to lietošanai. Līdztekus teorētisko zināšanu apguvei lekcijās, laboratorijas nodarbībās tiek sniegtas iespējas gūt praktiskas iemaņas informācijas tehnoloģijas risinājumu izstrādē ar OpenACC un OpenCL paralēlās programmēšanas tehnoloģijām datorgrafikā un attēlu apstrādes uzdevumos.. Studiju kurss ir pielāgots kombinēto studiju metodikai, un ietver asinhronas (patstāvīgi) un sinhronas (kopā ar pasniedzēju) studiju aktivitātes, kā arī nepieciešamos atbalsta materiālus studiju asinhronām aktivitātēm. . Studiju kursā studējošie apgūst Eiropas iedzīvotāju digitālās kompetences ietvaram (DigComp) atbilstošās augstāko līmeņu digitālās prasmes.. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa saturs |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Mērķis un uzdevumi, izteikti kompetencēs un prasmēs |
Studiju kursa mērķis ir attīstīt studējošo izpratni un prasmes saistībā ar paralēlas programmēšanas tehnoloģijām un grafiska procesora (GPU) izmantošanu paralēlos aprēķinos, izmantojot augstas veiktspējas skaitļošanas tehnoloģijas OpenACC (Open Accelerators) un OpenCL (Open Computing Language) datorgrafikas un attēlu apstrādes jomā. Studiju kursa uzdevumi: - iemācīt paralēlas programmēšanas tehnoloģijas OpenACC pamatprincipus un aprobēt tos uz skaitliskās integrēšanas uzdevuma piemēra; - iemācīt paralēlas programmēšanas tehnoloģijas OpenCL pamatprincipus un aprobēt tos uz skaitliskās integrēšanas, datorgrafikas un attēlu apstrādes uzdevumu piemēriem. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Sasniedzamie studiju rezultāti un to vērtēšana |
Pārzina un izprot paralēlas programmēšanas tehnoloģijās pamatdefinīcijas un pamatprincipus uz OpenACC piemēra. - Tiešsaistes tests.
Students demonstrē izpratni par paralēlās programmēšanas tehnoloģiju pamatdefinīcijām un pamatprincipiem uz OpenACC piemēra. Pārzina paralēlas programmēšanas tehnoloģijas OpenACC paralelizācijas un optimizācijas iespējas. - Tiešsaistes tests. Students demonstrē izpratni par OpenACC tehnoloģijas paralēlizācijas un optimizācijas iespējām. Spēj izstrādāt programmēšanas risinājumu skaitlisko aprēķinu uzdevumu risināšanai, izmantojot paralēlas programmēšanas tehnoloģijas OpenACC (DigComp 7.līmenis). - Izpildīts laboratorijas darbs. Students demonstrē kompetenci izstrādāt risinājumu skaitlisko aprēķinu uzdevumu risināšanai, izmantojot paralēlas programmēšanas tehnoloģiju OpenACC. Zina paralēlas programmēšanas tehnoloģijās pamatdefinīcijas un pamatprincipus uz OpenCL piemēra. - Tiešsaistes tests. Students demonstrē izpratni par paralēlās programmēšanas tehnoloģiju pamatdefinīcijām un pamatprincipiem uz OpenCL piemēra. Pārzina paralēlas programmēšanas tehnoloģijās izmantošanas iespējas datorgrafikas un attēlu apstrādes uzdevumos. - Tiešsaistes tests. Students demonstrē izpratni par paralēlās programmēšanas tehnoloģiju izmantošanas iespējām datorgrafikas un attēlu apstrādes uzdevumos. Spēj izstrādāt programmēšanas risinājumu 3D objektu vizualizēšanai, izmantojot paralēlas programmēšanas tehnoloģiju OpenCL (DigComp 8.līmenis). - Izpildīts laboratorijas darbs. Students demonstrē kompetenci izstrādāt risinājumu 3D objektu vizualizēšanai, izmantojot paralēlas programmēšanas tehnoloģiju OpenCL. Spēj izstrādāt individuālu programmēšanas risinājumu attēlu apstrādes uzdevumu risināšanai, izmantojot paralēlas programmēšanas tehnoloģiju OpenCL (DigComp 8.līmenis). - Izpildīts laboratorijas darbs. Students demonstrē kompetenci izstrādāt individuālu risinājumu attēlu apstrādes uzdevumu risināšanai, izmantojot paralēlas programmēšanas tehnoloģiju OpenCL. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji |
Laboratorijas darbi - 50%
Testi - 50% |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Priekšzināšanas | - | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa plānojums |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||