Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
COMPUTADORES AVANZADOS
Código:
42338
Tipología:
OPTATIVA
Créditos ECTS:
6
Grado:
406 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (AB)_20
Curso académico:
2020-21
Centro:
604 - E.S. DE INGENIERÍA INFORMÁTICA ALBACETE
Grupo(s):
16 
Curso:
4
Duración:
Primer cuatrimestre
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
La mayoría de la bibliografía y parte de las transparencias se encuentran en inglés.
English Friendly:
N
Página web:
https://www.esiiab.uclm.es/asig.php?codasig=42338&curso=2020-21
Bilingüe:
N
Profesor: FRANCISCO JOSE QUILES FLOR - Grupo(s): 16 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
ESII / 1.C.7
2466
francisco.quiles@uclm.es
Se publicará en las páginas web del Departamento de Sistemas Informáticos y de la ESII. https://www.esiiab.uclm.es/tutorias.php

2. REQUISITOS PREVIOS

Para evitar esfuerzos adicionales y culminar con éxito el proceso de aprendizaje de esta asignatura, es aconsejable que se hayan conseguido los objetivos y adquirido las competencias de la asignatura "Arquitectura de Computadores". De igual modo, es también muy conveniente que se hayan adquirido las habilidades que permiten alcanzar las asignaturas de "Redes I", "Redes II",  "Programación Concurrente y Tiempo Real" y "Sistemas Operativos II". Es importante también tener unos conocimientos mínimos de Fundamentos Matemáticos de la Informática.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

Un graduado en Informática con un perfil de Ingeniería de Computadores debe conocer las características fundamentales de la arquitectura de los computadores avanzados, y que son en última instancia los que mayor capacidad de procesamiento hay en cada momento en el mercado. Un conocimiento en detalle de la arquitectura y los componentes de estos computadores le permitirán tanto participar en su diseño, implantación y evaluación, como en su uso para el desarrollo de algoritmos eficientes.

Las asignaturas "Estructura de Computadores", "Organización de Computadores", "Arquitectura de Computadores" y "Computadores Avanzados" forman un bloque que aglutina todos los conocimientos englobados en la materia Arquitectura de Computadores. Existe pues una relación muy estrecha entre todas ellas. Además, y por las características de esta asignatura, existe una clara relación con las asignaturas de la materia Sistemas Operativos.

Las competencias y habilidades adquiridas por los alumnos al cursar con éxito esta asignatura les dejarán en condiciones muy adecuadas para formar parte de equipos de trabajo que desarrollen proyectos para diseñar computadores con una arquitectura más avanzada o para desarrollar programas eficientes para ellos. Hay que tener en cuenta que los servidores, la inmensa mayoría de los ordenadores de sobremesa, de los portátiles, e incluso de los dispositivos móviles incorporan varios procesadores, y  por tanto, el conocimiento de la arquitectura de todos estos sistemas de computación es esencial para diseñar software que pueda aprovechar de una forma eficiente su capacidad de proceso. En este sentido, las competencias que se trabajan en la asignatura serán especialmente relevantes.

 


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
IC03 Capacidad de analizar y evaluar arquitecturas de computadores, incluyendo plataformas paralelas y distribuidas, así como desarrollar y optimizar software para las mismas.
INS04 Capacidad de resolución de problemas aplicando técnicas de ingeniería.
INS05 Capacidad para argumentar y justificar lógicamente las decisiones tomadas y las opiniones.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Usar y programar adecuadamente arquitecturas multiprocesador.
Reconocer diferentes tipos de arquitecturas paralelas.
Resultados adicionales
Descripción
Identificar los parámetros de diseño de las arquitecturas multiprocesador.
Identificar las medidas de rendimiento de arquitecturas paralelas e interpretarlas para evaluar las prestaciones de dichas arquitecturas.
Diseñar algoritmos paralelos que resuelvan de forma óptima problemas científicos y de ingeniería.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Introducción a los computadores avanzados
    • Tema 1.1: Contexto
    • Tema 1.2: Necesidad de los computadores multiprocesador
    • Tema 1.3: Clasificación de los computadores multiprocesador
    • Tema 1.4: Programación paralela
    • Tema 1.5: Prestaciones de los computadores paralelos
  • Tema 2: Sistema de interconexión
    • Tema 2.1: Introducción
    • Tema 2.2: Parámetros de diseño
    • Tema 2.3: Prestaciones
  • Tema 3: Tecnologías Comerciales de Redes de Interconexión
    • Tema 3.1: Introducción
    • Tema 3.2: Diseño de redes altas prestaciones
    • Tema 3.3: Remote Direct Memory Access (RDMA)
    • Tema 3.4: Análisis de Tecnologías Comerciales de Red
  • Tema 4: Congestión en redes de interconexión
    • Tema 4.1: Introducción
    • Tema 4.2: Como manejar la congestión
    • Tema 4.3: Diferentes propuestas de solución
  • Tema 5: Sistema de memoria
    • Tema 5.1: Introducción
    • Tema 5.2: Coherencia
    • Tema 5.3: Consistencia
  • Tema 6: Programación paralela
    • Tema 6.1: Introducción
    • Tema 6.2: Creación de un programa paralelo
    • Tema 6.3: Estilos de programación paralela
    • Tema 6.4: Evaluación de prestaciones
7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral IC03 0.84 21 S N Introducción de conceptos, apoyados con ejemplos
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas INS04 0.68 17 S N Planteamiento, discusión y resolución de problemas
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Trabajo en grupo INS05 0.8 20 S S Desarrollo de las prácticas en el laboratorio
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación INS05 0.08 2 S S Presentación de un póster sobre un artículo científico
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo IC03 0.6 15 S S Desarrollo de una memoria por cada uno de los ejercicios propuestos como trabajos
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] Pruebas de evaluación IC03 0.08 2 S N Resolución de cuestionarios a través del Campus Virtual, al final de cada tema
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] Trabajo en grupo INS05 1.44 36 S S Elaboración de una memoria por cada práctica de laboratorio y de un póster sobre un artículo científico
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo IC03 1.48 37 S N Estudio de los conceptos necesarios para el desarrollo de los trabajos
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Presentación oral de temas 10.00% 10.00% Cada grupo de prácticas realizará una presentación sobre un artículo científico que les será asignado en la temática del tema 4 y la defenderá públicamente. Serán evaluados de acuerdo con una rúbrica disponible en el Campus Virtual de la asignatura.

Corresponde con la categoría "PRES" de la memoria de grado.
Resolución de problemas o casos 25.00% 25.00% Se propondrán una serie de ejercicios asociados a las temáticas de la asignatura. El estudiante deberá presentar una breve memoria con la solución de cada uno de ellos. Los ejercicios serán calificados con una nota entre 0 y 10, de acuerdo con unos criterios que se darán a conocer al alumno junto con el propio enunciado del ejercicio. Básicamente, se tendrá en cuenta la solución aportada y la forma en la que es evaluada, así como la memoria presentada. La calificación se obtiene como nota la media de todos ellos.

Corresponde con la categoría "INF" de la memoria de grado.
Elaboración de memorias de prácticas 25.00% 25.00% En cada práctica los estudiantes por parejas tendrán que presentar una memoria, que será calificada con una nota entre 0 y 10, de acuerdo con unos criterios que se darán a conocer al estudiante junto con el propio enunciado de la práctica. La nota es la media de todas ellas.

Corresponde con la categoría "LAB" de la memoria de grado.
Pruebas de progreso 40.00% 40.00% 1- En la evaluación continua se realizarán cuestionarios en Campus Virtual al final de cada tema, que serán realizados de manera individual.

2- En la evaluación no continua se realizará una prueba de la misma naturaleza que incluya todo el temario.

Corresponde con la categoría "ESC" de la memoria de grado.
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 4 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 12.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    Cuando el profesor lo considere oportuno se realizarán:
    Pruebas de progreso (Presencial o virtualmente): que consistirán en reuniones con los alumnos para evaluar los conocimientos sobre los casos prácticos o memorias de prácticas entregadas.

    La nota final se obtendrá aplicando los porcentajes de cada apartado.

    La detección de cualquier tipo de plagio (o copia de material ajeno) en una entrega la anulará automáticamente. En todas las entregas debe quedar clara la procedencia de cualquier material que no haya sido producido por el alumno.
  • Evaluación no continua:
    Cuando el profesor lo considere oportuno se realizarán:
    Pruebas de progreso (Presencial o virtualmente): que consistirán en reuniones con los alumnos para evaluar los conocimientos sobre los casos prácticos o memorias de prácticas entregadas.

    La nota final se obtendrá aplicando los porcentajes de cada apartado.

    La detección de cualquier tipo de plagio (o copia de material ajeno) en una entrega la anulará automáticamente. En todas las entregas debe quedar clara la procedencia de cualquier material que no haya sido producido por el alumno.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
No se ha introducido ningún criterio de evaluación
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
No se ha introducido ningún criterio de evaluación
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas

Tema 1 (de 6): Introducción a los computadores avanzados
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 5
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 4
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 3
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] .4
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 6

Tema 2 (de 6): Sistema de interconexión
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 5
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 4
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 9
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] .4
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][Trabajo en grupo] 15
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 8

Tema 3 (de 6): Tecnologías Comerciales de Redes de Interconexión
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 3
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 3
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] .4
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][Trabajo en grupo] 5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 7

Tema 4 (de 6): Congestión en redes de interconexión
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 5

Tema 5 (de 6): Sistema de memoria
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 3
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] .4
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][Trabajo en grupo] 5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 7

Tema 6 (de 6): Programación paralela
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 3
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 5
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 3
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] .4
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][Trabajo en grupo] 11
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 9

Actividad global
Actividades formativas Suma horas
Comentarios generales sobre la planificación: La asignatura se imparte en tres sesiones semanales de 1,5 horas. Esta planificación es ORIENTATIVA, pudiendo variar a lo largo del periodo lectivo en función de las necesidades docentes, festividades, o por cualquier otra causa imprevista. La planificación semanal de la asignatura podrá encontrarse de forma detallada y actualizada en la plataforma Campus Virtual (Moodle)
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
 
TOP500 www.top500.org  
 
B. Wilkinson, M. Allen Parallel Programming: Techniques and Applications using Networked Workstations and Parallel Computer Prentice-Hall 978-0-13-140563-9 2004 http://www.pearsonhighered.com/educator/product/Parallel-Programming-Techniques-and-Applications-Using-Networked-Workstations-and-Parallel-Computers/9780131405639.page  
D. Culler, J.P. Singh, A. Gupta Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach Morgan Kaufman Publishers 978-1-55860-343-3 1998 http://www.mkp.com/books_catalog/1-55860-343-3.asp  
J. Duato, S. Yalamanchili, L. Ni Interconnection Networks: An Engineering Approach Morgan Kaufman Publishers 978-1-55860-852-4 2002 http://users.ece.gatech.edu/sudha/Interconnection%20Networks.htm  
J.L. Sánchez Sistemas Multiprocesadores 978-84-690-7901-0 2007  
John L. Hennessy and David A. Patterson Computer Architecture: A Quantitative Approach, 5th Edition. Interconnection Networks updated by Timothy M. Pinkston and José Duato. Elsevier 9780123838735 2011 https://booksite.elsevier.com/9780123838728/references/appendix_f.pdf  
Julio Ortega, Mancia Anguita, Alberto Prieto Espinosa, Arquitectura de Computadores Thomson 9788497322744 2006  
P.S. Pacheco An Introduction to Parallel Programming Morgan Kaufman Publishers 978-0-12-374260-5 2011 http://www.elsevierdirect.com/ISBN/9780123742605/An-Introduction-to-Parallel-Programming Ficha de la biblioteca
W.J. Dally, B. Towles Principles and Practices of Interconnection Networks Elsevier 978-0-12-200751-4 2003 http://cva.stanford.edu/books/ppin/  



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