Bilgisayar Mühendisliği
Lisans	TYYÇ: 6. Düzey	QF-EHEA: 1. Düzey	EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu:

COMP433

Ders İsmi:

Paralel ve Dağıtılmış Sistemler

Ders Yarıyılı:

Güz

Ders Kredileri:

Teorik	Pratik	Kredi	AKTS
2	2	3	6

Öğretim Dili:

Ders Koşulu:

Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?:

Hayır

Dersin Türü:

Alan Seçmeli

Dersin Seviyesi:

Lisans

TYYÇ:6. Düzey

QF-EHEA:1. Düzey

EQF-LLL:6. Düzey

Dersin Veriliş Şekli:

Yüz yüze

Dersin Koordinatörü:

Dr.Öğr.Üyesi VECDİ EMRE LEVENT

Dersi Veren(ler):

Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı:	Paralel ve dağıtılmış bilişim tekniklerini ve yöntemlerini öğrenmek, geliştirebilmek ve uygulayabilmek Paralel ve dağıtılmış sistemlerin tasarımını, geliştirmesini, ve performans analizini yapabilmek Temel bilgisayar bilimleri yöntemleri ve algoritmalarının paralel ve dağıtılmış mimarilerde nasıl uygulanacağını öğrenmek
Dersin İçeriği:	Paralel ve dağıtılmış bilişim kavramları Paylaşımlı bellek modelleri Döngü ve görev-düzeyi paralellik Bellek bağdaşımı, eşzamanlılık, önbellek uyumlu çoklu işlemciler Dağıtık bellek modelleri Mesaj geçiş modeli, MPI Dağıtık ağ topolojileri, yönlendirme ve akış kontrolü Dağıtık depolama sistemleri

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;

Öğrenme Kazanımları

1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
1) Öğrenci, paralel ve dağıtılmış sistemlere ilişkin donanım mimarilerini tanımlayabilir
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
1) Öğrenci, görev ve veri paralelliği içeren paralel çözümleme stratejilerini kıyaslayabilir ve uygulayabilir
2) Öğrenci, paylaşımlı belleğe dayalı çoklu-işlemler için ve mesaj geçişli dağıtık sistemler için yazılım geliştirebilir
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
Alana Özgü Yetkinlik
1) Öğrenci, paralel ve dağıtılmış sistemlerde performans ölçümleri, performans ayarı ve performans raporlaması yapabilir
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği

Ders Akış Planı

Hafta	Konu	Ön Hazırlık
1)	Paralel bilişim sistemlerine genel bakış
2)	Paylaşımlı bellek modelleri, PRAM ve iş-zaman modeli
3)	Paralel bellek hiyerarşisi ve yerelliği, UMA, NUMA ve CC-NUMA paylaşımlı bellek mimarileri
4)	Döngü-düzeyi paralellik, OpenMP ile döngü iterasyon dağılımı, performans ölçümü ve ayarı
5)	Görev-düzeyi paralellik, çalışma-zamanı görev planlama ve yük dengeleme, iç içe geçmiş paralellik
6)	Bellek bağdaşımı ve tutarlılık, eş-zamanlılık ve karşılıklı dışlama işlemlerinin önbellek uyumlu çoklu mikroişlemcilerde uygulanması
7)	Heterojen işleme modelleri, hesaplamalı hızlandırıcılar, Nvidia GPU mimarisi, programlama ve performans analizi
8)	Yarıyıl içi sınavları
9)	Dağıtık bellek modelleri, yığılmış eşzamanlı işlem modelleri, algoritma tasarımı, iletişim maliyet ölçümü, performans kestirimi ve performans ölçümü
10)	Bölümlenmiş global adres alanı modeli, tek taraflı iletişim, veri dağılımı, UPC
11)	Mesaj geçme modeli, SPMD programlama, Mesaj Geçiş Arayüzü (MPI), kolektif iletişim
12)	Bağlantı ağları, topoloji ve performans ölçütleri, yönlendirme ve akış kontrolü
13)	Dağıtık depolama sistemleri ve programlama modelleri, Hadoop, Spark
14)	Bulut bilişim uygulamaları, örnekler
15)	Yarıyıl sonu sınavı

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:	Distributed Systems: Principles and Paradigms, Andrew S. Tanenbaum & Maarten van Steen
Diğer Kaynaklar:	Distributed and Cloud Computing: Clusters, Grids, Clouds, and the Future Internet (DCC), Kai Hwang, Jack Dongarra & Geoffrey C. Fox

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları	1	2	3	4
Program Kazanımları
1) Karmaşık bir sistem, süreç, yazılım veya donanımı tasarlar
2) Güncel yazılım ve donanım geliştirme araçlarını kullanır.
3) Güncel yazılım ve donanım geliştirme araçlarını tasarlar.
4) Güçlü iletişim kurar.
5) Yaşam boyu öğrenir, bilgiye erişir ve kendini geliştirir.
6) Profesyonel etik değerlerine sahiptir.
7) Proje yönetim ve girişimcilik yeteneklerine sahiptir.
8) Teknolojinin insan, sağlık, ekolojik ve hukuk boyutlarının; sosyal ve küresel etkilerinin farkındadır.
9) Mevcut literatür taraması yapabilme ve yeni bilgiye erişip öğrenme yetkinliğine sahiptir.
10) Yazılı, sözlü, görsel iletişim ve etkileşimi nicel ve nitel veriler ile destekleyerek bilinçli yönetir, çevresini etkileme becerisine sahiptir.
11) Alanında edindiği bilgi ve becerileri, norm ve standartları eleştirel anlayışla değerlendirir.
12) Uyuşmazlıkları ve çatışmaları çözümleme, değerlendirme, eleştirme, barışçıl yöntemlerle yönetme, görüş ve çözüm önerme yetkinliği kazanır.
13) Bağımsız çalışabilir, inisiyatif kullanabilir, sorumluluk ve karar alır.
14) Birlikte çalışmayı, görev ve sorumluluk almayı bilir, gerektiğinde ekibe liderlik yapar.
15) Dijital dönüşümü takip eder, bilişim ve iletişim teknolojilerini yetkin olarak kullanır.
16) Yaşam boyu öğrenme bilinci kazanır, kişisel ve sosyal öğrenmesini yönetir.
17) Alanı ve çevresiyle ilişkisinde stratejik ve yenilikçi düşünür, girişimci anlayışla hareket eder.
18) Sosyal haklar, etik ve sosyal sorumluluk konusunda bilinç kazanır.
19) Kültürel çeşitliliği değer olarak kabul eder, toplumsal bilincin güçlenmesine destek olur.
20) Avrupa Dil Çerçevesinde en az A2 düzeyinde İngilizce dilinde iletişim yetkinliği kazanır (Öğretim dili İngilizce programlar için İngilizce dilinde iletişim yetkinliği en az B1 düzeyidir).

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok	1 En Düşük	2 Düşük	3 Orta	4 Yüksek	5 En Yüksek

	Dersin Program Kazanımlarına Etkisi	Katkı Payı
1)	Karmaşık bir sistem, süreç, yazılım veya donanımı tasarlar	1
2)	Güncel yazılım ve donanım geliştirme araçlarını kullanır.	1
3)	Güncel yazılım ve donanım geliştirme araçlarını tasarlar.	1
4)	Güçlü iletişim kurar.
5)	Yaşam boyu öğrenir, bilgiye erişir ve kendini geliştirir.
6)	Profesyonel etik değerlerine sahiptir.
7)	Proje yönetim ve girişimcilik yeteneklerine sahiptir.
8)	Teknolojinin insan, sağlık, ekolojik ve hukuk boyutlarının; sosyal ve küresel etkilerinin farkındadır.
9)	Mevcut literatür taraması yapabilme ve yeni bilgiye erişip öğrenme yetkinliğine sahiptir.
10)	Yazılı, sözlü, görsel iletişim ve etkileşimi nicel ve nitel veriler ile destekleyerek bilinçli yönetir, çevresini etkileme becerisine sahiptir.
11)	Alanında edindiği bilgi ve becerileri, norm ve standartları eleştirel anlayışla değerlendirir.
12)	Uyuşmazlıkları ve çatışmaları çözümleme, değerlendirme, eleştirme, barışçıl yöntemlerle yönetme, görüş ve çözüm önerme yetkinliği kazanır.
13)	Bağımsız çalışabilir, inisiyatif kullanabilir, sorumluluk ve karar alır.
14)	Birlikte çalışmayı, görev ve sorumluluk almayı bilir, gerektiğinde ekibe liderlik yapar.
15)	Dijital dönüşümü takip eder, bilişim ve iletişim teknolojilerini yetkin olarak kullanır.
16)	Yaşam boyu öğrenme bilinci kazanır, kişisel ve sosyal öğrenmesini yönetir.
17)	Alanı ve çevresiyle ilişkisinde stratejik ve yenilikçi düşünür, girişimci anlayışla hareket eder.
18)	Sosyal haklar, etik ve sosyal sorumluluk konusunda bilinç kazanır.
19)	Kültürel çeşitliliği değer olarak kabul eder, toplumsal bilincin güçlenmesine destek olur.
20)	Avrupa Dil Çerçevesinde en az A2 düzeyinde İngilizce dilinde iletişim yetkinliği kazanır (Öğretim dili İngilizce programlar için İngilizce dilinde iletişim yetkinliği en az B1 düzeyidir).

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Anlatım
Ders
Grup çalışması ve ödevi
Laboratuvar
Soru cevap/ Tartışma
Uygulama (Modelleme, Tasarım, Maket, Simülasyon, Deney vs.)

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Uygulama
Bireysel Proje
Grup Projesi

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları	Aktivite Sayısı	Katkı Payı
Projeler	1	% 30
Ara Sınavlar	1	% 30
Final	1	% 40
Toplam		% 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI		% 60
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI		% 40
Toplam		% 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler	Aktivite Sayısı	Süre (Saat)	İş Yükü
Ders Saati	13	3	39
Laboratuvar	13	2	26
Sınıf Dışı Ders Çalışması	13	3	39
Proje	1	16	16
Ara Sınavlar	1	12	12
Final	1	12	12
Toplam İş Yükü			144