• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Распределенные вычисления

2023/2024
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
3
Кредиты
Статус:
Курс по выбору
Когда читается:
5-й курс, 1 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Курс предназначен для изучения принципов построения распределенных систем. В последнее время распределенным системам и распределенным алгоритмам уделяется большое внимание, почти каждый университет предлагает курс по распределенным системам и алгоритмам. Появились разработки, публикации и монографии по распределенным системам, однако многие из этих публикаций касаются только вопросов, связанных с архитектурой распределенных систем. В предлагаемом курсе внимание уделяется в основном распределенным алгоритмам, а точнее, теории распределенных алгоритмов, которая интенсивно развивалась последние 20 лет. Кроме того, рассматриваются технологии создания распределенных систем. В настоящее время распределенные системы и распределенные вычисления являются наиболее перспективными в области информационных технологий. Они являются более актуальными, чем последовательные вычисления, руководствуясь критериями производительности, надежности и т.д., и более актуальными, чем параллельные вычисления, поскольку охватывают гораздо более широкий круг задач. Поэтому любой профессионал в области компьютерных наук для успешной работы должен владеть знаниями о распределенных системах и алгоритмах.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Изучение студентами общих характеристик технологического феномена Интернета Вещей (Internet of Things, IoT), принципов дизайна социо-технических систем на основе современных технологий IoT для автоматизации различных процессов и рутинных операций
  • Формирование у студентов четкого представления о возможностях применения методов автоматического восприятия и анализа контекста «умных» устройств, коллективных алгоритмов обработки данных и планирования действий, получение практических навыков работы с соответствующими инструментальными средствами и программами для систем типа «интернета вещей»
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знать терминологию, принятую в изучаемой дисциплине, ее основные понятия и определения, применяемые на практике алгоритмы и математические методы
  • Знать назначение и принципы построения систем класса IoT
  • Знать программные и аппаратные средства восприятия контекста
  • Знать основные технические характеристики устройств на примере Intel Edisson
  • Уметь применять полученные теоретические знания к решению практических вопросов планирования, проектирования, разработки, интеграции и эксплуатации информационных систем класса IoT
  • Владеть методами программирования устройств Intel Edisson на языке Python
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Введение в проблематику проектирования и реализации систем класса IoT
    Понятийный аппарат Интернета вещей. История возникновения и развития направления IoT. Основные области применения. Ключевые технологические решения. Рынок производителей и пользователей решений IoT. Открытые проблемы в дизайне, реализации и эксплуатации систем «интернета вещей».
  • Практическое освоение стандартных интерфейсов
    Назначение и особенности основных компонентов в системах «интернет вещей». Понятие интерфейса в программно-аппаратной системе. Интерфейсы GPIO. Аналоговые интерфейсы. Интерфейсы для работы с ШИМ-компонентами. Интерфейсы для работы с УАПП-компонентами. Специализированные интерфейсы I2C и SPI. Специфика реализации интерфейсов в решении Intel Edisson. Назначение и состав библиотеки MRAA. Назначение и состав библиотеки UPM.
  • Системное программное обеспечение Intel Edisson
    Понятие встроенной операционной системы и ее роль. Основные характеристики ОС семейства Linux. Yocto и Debian Linux как встроенные операционные системы для устройств Intel Edisson. Методика установки операционной системы Yocto на устройство Intel Edisson. Методика настройки параметров операционной системы Yocto. Методика управления программными пакетами в ОС Yocto. Основы администрирования операционной системы Yocto. Методика установки операционной системы Debian Linux на устройство Intel Edisson. Методика настройки параметров операционной системы Debian Linux. Основы администрирования операционной системы Debian Linux. Инструментарий разработчика: текстовые редакторы.
  • Проектирование и реализация алгоритмов взаимодействия с интерфейсами GPIO
    Компоненты Intel Edisson, необходимые для работы. Физические основы интерфейсов GPIO. Основы микроэлектроники. Методика использования набора Grove Starter Kit для прототипирования GPIO. Методика установки и использования библиотеки MRAA для работы с GPIO. Программирование простых сценариев взаимодействия с устройствами через интерфейс GPIO. Использование механизма прерываний для взаимодействия с устройствами.
  • Проектирование и реализация алгоритмов взаимодействия с интерфейсами АЦП
    Компоненты Intel Edisson, необходимые для работы. Физические основы интерфейсов АЦП. Основы микроэлектроники. Методика использования набора Grove Starter Kit для прототипирования АЦП. Методика установки и использования библиотеки MRAA для работы с АЦП. Программирование простых сценариев взаимодействия с устройствами через интерфейс АЦП. Использование механизма прерываний для взаимодействия с устройствами.
  • Проектирование и реализация алгоритмов взаимодействия с интерфейсами ШИМ
    Компоненты Intel Edisson, необходимые для работы. Физические основы интерфейсов ШИМ. Основы микроэлектроники. Методика использования набора Grove Starter Kit для прототипирования ШИМ. Методика установки и использования библиотеки MRAA для работы с компонентами ШИМ. Программирование простых сценариев взаимодействия с устройствами через интерфейс ШИМ. Использование формата RTTTL для взаимодействия с устройствами.
  • Проектирование и реализация алгоритмов взаимодействия с интерфейсами УАПП
    Компоненты Intel Edisson, необходимые для работы. Физические основы интерфейсов УАПП. Основы микроэлектроники. Методика использования набора Grove Starter Kit для прототипирования УАПП. Методика установки и использования библиотеки MRAA для работы с компонентами УАПП. Программирование простых сценариев взаимодействия с устройствами через интерфейс УАПП.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашняя работа
  • неблокирующий Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (1 модуль)
    0.7 * Домашняя работа + 0.3 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Федоров Д. Ю. - ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ PYTHON 2-е изд., пер. и доп. Учебное пособие для прикладного бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 161с. - ISBN: 978-5-534-10971-9 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/programmirovanie-na-yazyke-vysokogo-urovnya-python-437489

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Барсегян А., Куприянов М., Степаненко В., Холод И. Технологии анализа данных: Data Mining, Text Mining, Visual Mining, OLAP. 2 изд., Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2008 г. , 384 с. ISBN 5-94157-991-8
  • Петцке К. - LINUX. От понимания к применению - Издательство "ДМК Пресс" - 2008 - 576с. - ISBN: 5-93700-004-8 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/1191