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Computação Paralela e Distribuída

Código:

INF32208

Sigla:

CPD

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Informática

Ocorrência: 2021/2022 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Sistemas e Informática
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Informática

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
INF	112	Plano de Estudos	2	-	6	52,5	162

Língua de trabalho

Português
Obs.: Pode ser mostrado algum material em inglês

Objetivos

Os estudantes deverão ser capazes de conhecer e compreender as técnicas e paradigmas da computação paralela e distribuída de modo a conceber algoritmos e aplicações multithread que envolvam comunicação entre computadores.

Resultados de aprendizagem e competências

Enuncia e compara diversas topologias de redes de computadores e descreve corretamente o funcionamento das redes locais (cabeadas ou não) e da Internet e dos paradigmas cliente/servidor e peer-to-peer.
Enuncia os diversos modelos da computação paralela e da computação distribuída.
Programa e descreve o funcionamento dum programa que utiliza técnicas de multiprogramação como semáforos.
Programa aplicações para computadores que façam uso dos recursos do computador de forma eficiente usando e dominando técnicas de multiprogramação e sincronização de threads/processos e programação paralela a partir dum problema.
Resolve problemas da sua área recorrendo a diferentes abordagens da computação paralela e distribuída.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

É desejável que os estudantes tenham conhecimento prévio de linguagens e ambientes de programação e sistemas operativos incluindo algoritmos de escalonamento. Noções de programação REST para a web devem ser adquiridas se não existentes.

Programa

1. Introdução à computação paralela
2. Arquitecturas de sistemas paralelos
3. Programação com bibliotecas de computação paralela
4. Introdução aos sistemas distribuídos
5. Computação paralela vs computação distribuída
6. Modelos e arquitecturas de sistemas distribuídos
7. Networking e protocolo TCP/IP
8. Transacções, falhas e segurança
9. Web Services e Cloud Computing

Bibliografia Obrigatória

Tanenbaum Andrew; Distributed Systems: Principles and Paradigms, 2017
T. Rauber, G. Runger; Parallel Programming for Multicore and Cluster Systems, 2013. ISBN: 978-3-642-37801-0

Bibliografia Complementar

Kai Hwang, Geoffrey C. Fox, Jack J. Dongarra; Distributed and Cloud Computing - From Parallel Processing to the Internet of Things, 2012
C. Lin, L. Snyder; Principles of Parallel Programming, 2009. ISBN: 978-0-321-48790-2

Observações Bibliográficas

Os elementos de apoio à disciplina encontram-se no Moodle.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas TP: As aulas TP recorrerão à demonstração e resolução de situações potencialmente problemáticas com recurso a meios computacionais, com vista à introdução das diferentes técnicas de programação paralela e distribuída que compõem o conteúdo programático da UC.

Aulas Práticas: resolução de exercícios de uma forma mais autónoma, num ambiente de desenvolvimento, sendo possível o aluno utilizar o próprio computador se desejar ou enquanto estivermos em lecionação não presencial.
Elaboração de trabalhos práticos ao longo do semestre, certificadores das várias técnicas lecionadas.

Software

VSCode
MinGW
PyCharm
Python3

Palavras Chave

Ciências Físicas > Ciência de computadores > Programação > Engenharia de software
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia de computadores > Tecnologia de software

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	10,00
Teste	60,00
Trabalho escrito	10,00
Trabalho laboratorial	20,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	52,50
Estudo autónomo	46,00
Trabalho escrito	30,00
Trabalho laboratorial	16,00
Total:	144,50

Obtenção de frequência

O aluno poderá optar por uma avaliação contínua ou por exame. Em ambos os casos terá que defender um dos trabalhos práticos em discusão oral.
NOTAS IMPORTANTES:
1. A aprovação da componente Laboratorial, com adesão às regras estabelecidas de frequência e submissão de trabalhos, é um requisito para ser aprovado na disciplina.
2. Independentemente do aluno optar pela avaliação por exame ou por avaliação contínua, é ABSOLUTAMENTE OBRIGATÓRIA a inscrição prévia nas provas de avaliação DENTRO DOS PRAZOS ESTABELECIDOS. As inscrições efetuam-se através da plataforma Moodle.
Aos alunos que não se encontrarem inscritos dentro dos prazos previamente estabelecidos será vedado o acesso à respetiva prova.

Fórmula de cálculo da classificação final

- (AAM) Auto-avaliações no Moodle: 2 por aula TP
- (TPC) Trabalhos para casa: 1 por semana
- (LAB) Trabalhos de laboratório: 1 a cada uma ou duas semanas
- (TES) Dois mini-testes a agendar para o meio e o final do semestre. Nota mínima em cada um: 9 valores.
- (EXA) Exame final para colmatar a reprovação na avaliação contínua

Avaliação contínua (AC): 60% TES + 20% LAB + 10% TPC + 10% AAM
Avaliação por exame final (EF): 80% EXA + 20% LAB

Aprovação: AC >= 9,5 ou EF >= 9,5