ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

РАЗДЕЛ
1. С# - ОПИСАНИЕ И СПЕЦИФИКАЦИЯ.. 6

1.1.Язык
C#. 7

1.1.1.История
появления C#. 7

1.1.2.
Особенности языка C#. 9

1.2.
Сравнение C# с другими языками программирования. 10

1.3.
Сфера применения С#. 12

1.4.
Вывод к разделу 1. 13

РАЗДЕЛ
2. ОПИСАНИЕ И СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАРАЛЕЛЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ.. 14

2.1.
Применение параллельных вычислений. 17

2.2. Методы Parallel.For и Parallel.ForEach. 18

2.2.1.
Настройка параллельных циклов. 21

2.3.
Асинхронные методы в C# 5. 22

2.4.
Вычислительная сложность алгоритма. 28

2.4.1.Оценка
вычислительной сложности последовательных алгоритмов. 28

2.4.2.Показатели
для оценки параллельных алгоритмов. 30

2.4.3.Закон
Амдала. 31

2.4.4.Закон
Густафсона. 32

2.5.
Выводы к разделу 2. 32

РАЗДЕЛ
3. СТРУКТУРА И ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ.. 34

3.1. Перемножение матриц. 34

3.1.1.Реализация
программы. 34

3.2.
Интегрирование по методу прямоугольников. 38

3.2.1.Последовательная
реализация. 41

3.2.2.Параллельная
реализация. 43

3.3.Вывод
к разделу 3. 46

4.1. Требования
безопасности перед налом работы.. 48

4.2. Требования
безопасности во время работы.. 50

4.3. Требования
безопасности после окончания работы.. 51

4.4. Требования
безопасности в аварийных ситуациях. 51

4.5. Вывод к разделу 4. 52

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 53

СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 54

ПРИЛОЖЕНИЕ. 58

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В наше время люди все больше
и больше начинают работать с компьютером, он неотъемлемая часть нашей
повседневной жизни, в какой бы сфере человек бы не был занят ему уже не
обойтись без компьютера. Так же все современные компьютеры имеют свои
микропроцессоры, которые являются многоядерными. Так же обладателями
микропроцессоров являются телефоны и планшеты. Чтобы возможно было реализовать
весь потенциал многоядерной системы разработчику необходимо использовать методы
параллельного программирования, которые становятся все более востребованными в
программировании. Разработчики, обладающие знаниями по использованию методов
достижения параллелизма можно отнести к числу самых востребованных специалистов
по прикладной математике, информатике и вычислительной технике. Именно поэтому
тема данной выпускной квалификационной работы, посвященной параллельной
обработке данных средствами языка C# является актуальной.

Цель и задачи работы.
Цель работы состоит в разработке
программных реализаций алгоритмов, их распараллеливании в системах с общей
памятью и определении их вычислительной сложности. Для достижения этой цели
необходимо было: изучить и систематизировать теоретические материалы по теме
языка C#; изучить и систематизировать
теоретические материалы по теме параллельной обработке данных средствами языка C# и проанализировать
результаты; выполнить сравнительную характеристику согласно показателям
ускорения и эффективности.

Объектом исследования
являются технологии параллельного программирования.

Предметом
исследования являются методы распараллеливания алгоритмов с использованием методов
Parallel.For и Parallel.ForEach.

Практическое значение
полученных результатов заключается в том, что они могут быть использованы студентами
при изучении курса «Параллельное программирование», а также при выборе более
рационального использования программных средств в процессе выполнения
математических вычислений.

Структура работы.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех разделов,
заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем
магистерской работы составляет 58 страницы, из которых текст выпускной
квалификационной работы составляет 53 страница, список литературы состоит из 41
источника, 9 рисунков, 3 таблицы, 3 диаграмм.

В первом разделе дается краткое описание истории становления
языка C#.

Во втором разделе даются теоретические сведения об
особенностях параллельной обработки данных методами Parallel.For
и Parallel.ForEach в языке C#.

В третьем разделе выполняется сравнительный анализ
программных реализаций параллельных алгоритмов с помощью показателей ускорения
и эффективности.

Четвертый раздел посвящен вопросам охраны труда и техники
безопасности при работе на ПЭВМ.

В заключении подводятся итоги выполнения задач выпускной
квалификационной работы: содержатся результаты исследования, выводы, которые свидетельствуют
о том, в какой мере решены задачи исследования.

В приложения вынесены листинги программ, рассмотренных в
работе алгоритмов.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
РАЗДЕЛ 1. С# - ОПИСАНИЕ И СПЕЦИФИКАЦИЯ 6
1.1.Язык C# 7
1.1.1.История появления C#. 7
1.1.2. Особенности языка C#. 9
1.2. Сравнение C# с другими языками программирования 10
1.3. Сфера применения С# 12
1.4. Вывод к разделу 1 13
РАЗДЕЛ 2. ОПИСАНИЕ И СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАРАЛЕЛЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 14
2.1. Применение параллельных вычислений 17
2.2. Методы Parallel.For и Parallel.ForEach 18
2.2.1. Настройка параллельных циклов. 21
2.3. Асинхронные методы в C# 5 22
2.4. Вычислительная сложность алгоритма 28
2.4.1.Оценка вычислительной сложности последовательных алгоритмов. 28
2.4.2.Показатели для оценки параллельных алгоритмов. 30
2.4.3.Закон Амдала. 31
2.4.4.Закон Густафсона. 32
2.5. Выводы к разделу 2 32
РАЗДЕЛ 3. СТРУКТУРА И ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ 34
3.1. Перемножение матриц 34
3.1.1.Реализация программы. 34
3.2. Интегрирование по методу прямоугольников 38
3.2.1.Последовательная реализация. 41
3.2.2.Параллельная реализация. 43
3.3.Вывод к разделу 3. 46
4.1. Требования безопасности перед налом работы 48
4.2. Требования безопасности во время работы 50
4.3. Требования безопасности после окончания работы 51
4.4. Требования безопасности в аварийных ситуациях 51
4.5. Вывод к разделу 4 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 54
ПРИЛОЖЕНИЕ 58

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В наше время люди все больше и больше начинают работать с компьютером, он неотъемлемая часть нашей повседневной жизни, в какой бы сфере человек бы не был занят ему уже не обойтись без компьютера. Так же все современные компьютеры имеют свои микропроцессоры, которые являются многоядерными. Так же обладателями микропроцессоров являются телефоны и планшеты. Чтобы возможно было реализовать весь потенциал многоядерной системы разработчику необходимо использовать методы параллельного программирования, которые становятся все более востребованными в программировании. Разработчики, обладающие знаниями по использованию методов достижения параллелизма можно отнести к числу самых востребованных специалистов по прикладной математике, информатике и вычислительной технике. Именно поэтому тема данной выпускной квалификационной работы, посвященной параллельной обработке данных средствами языка C# является актуальной.
Цель и задачи работы. Цель работы состоит в разработке программных реализаций алгоритмов, их распараллеливании в системах с общей памятью и определении их вычислительной сложности. Для достижения этой цели необходимо было: изучить и систематизировать теоретические материалы по теме языка C#; изучить и систематизировать теоретические материалы по теме параллельной обработке данных средствами языка C# и проанализировать результаты; выполнить сравнительную характеристику согласно показателям ускорения и эффективности.
Объектом исследования являются технологии параллельного программирования.
Предметом исследования являются методы распараллеливания алгоритмов с использованием методов Parallel.For и Parallel.ForEach.
Практическое значение полученных результатов заключается в том, что они могут быть использованы студентами при изучении курса «Параллельное программирование», а также при выборе более рационального использования программных средств в процессе выполнения математических вычислений.
Структура работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем магистерской работы составляет 58 страницы, из которых текст выпускной квалификационной работы составляет 53 страница, список литературы состоит из 41 источника, 9 рисунков, 3 таблицы, 3 диаграмм.
В первом разделе дается краткое описание истории становления языка C#.
Во втором разделе даются теоретические сведения об особенностях параллельной обработки данных методами Parallel.For и Parallel.ForEach в языке C#.
В третьем разделе выполняется сравнительный анализ программных реализаций параллельных алгоритмов с помощью показателей ускорения и эффективности.
Четвертый раздел посвящен вопросам охраны труда и техники безопасности при работе на ПЭВМ.
В заключении подводятся итоги выполнения задач выпускной квалификационной работы: содержатся результаты исследования, выводы, которые свидетельствуют о том, в какой мере решены задачи исследования.
В приложения вынесены листинги программ, рассмотренных в работе алгоритмов.