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  GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA: ACELERADORES GRÁFICOS    
1. Datos generales
Asignatura: ACELERADORES GRÁFICOS Código: 42380
Tipología: OPTATIVA Créditos ECTS: 6
Grado: 346 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (AB) Curso académico: 2017-18
Centro: (604) E.S. DE INGENIERIA INFORMATICA ALBACETE Grupo(s): 17
Curso: 4 Duración: Segundo cuatrimestre
Lengua principal de impartición: Español Segunda lengua: Inglés
Uso docente de otras lenguas: Cierto material de consulta está escrito en inglés English Friendly: No
Página Web:
Nombre del profesor: JOSE LUIS SANCHEZ GARCIA - Grupo(s) impartido(s): 17
 
Despacho Departamento Teléfono Correo electrónico Horario de tutoría
ESII/1.A.9 SISTEMAS INFORMÁTICOS 2439 jose.sgarcia@uclm.es https://www.dsi.uclm.es/pers.php?codpers=jsanchez
2. Requisitos previos

Es recomendable haber logrado los objetivos y adquirido las competencias de la asignatura "Organización de Computadores". Así mismo, es necesario haber conseguido destrezas en programación.

3. Justificación en el plan de estudios, relación con otras asignaturas y con la profesión

El sector audiovisual y el de los videojuegos tiene un gran interés y necesita de profesionales altamente cualificados. Es por ello que se ha incluido en este plan de estudios un grupo de asignaturas que permitan a los alumnos alcanzar las habilidades que se requieren para participar en los proyectos que se desarrollan en las empresas del sector. Las asignaturas de este perfil son: Informática Gráfica, Diseño Gráfico y Animación, Inteligencia Artificial en Videojuegos, Videojuegos y Realidad Virtual, y Aceleradores Gráficos. Cada una de ellas cubre una de las áreas principales y existe una estrecha relación entre todas ellas. Los procesadores gráficos constituyen el componente hardware fundamental y el conocimiento en profundidad de su arquitectura resulta imprescindible para entender muchos de los aspectos que giran en torno al mundo de los videojuegos.

Además, dado su gran poder computacional, los procesadores gráficos se están utilizando para acelerar aplicaciones de propósito general. Plataformas heterogéneas (CPU+GPU) han aparecido como una alternativa eficiente para dar respuesta a ese tipo de aplicaciones. Así por ejemplo, muchos de los supercomputadores más potentes del mundo incorporan procesadores gráficos, junto con los procesadores convencionales. Por tanto, saber generar software eficiente para este tipo de plataformas pasa también por el dominio de estos procesadores.

4. Competencias de la titulación que la asignatura contribuye a alcanzar
Competencias propias de la asignatura
IC3 Capacidad de analizar y evaluar arquitecturas de computadores, incluyendo plataformas paralelas y distribuidas, así como desarrollar y optimizar software para las mismas.
INS4 Capacidad de resolución de problemas aplicando técnicas de ingeniería.
PER4 Capacidad de relación interpersonal.
5. Objetivos o resultados de aprendizaje esperados
Resultados propios de la asignatura
Utilizar paquetes y librerías para gráficos de terceros en el desarrollo de aplicaciones gráficas.
Explotar la arquitectura de los procesadores gráficos o GPU's para acelerar el procesamiento en aplicaciones gráficas, y también en aplicaciones de propósito general.
Depurar y optimizar los programas y aplicaciones para aprovechar al máximo la potencia de los aceleradores gráficos.
Resultados adicionales
Conocer las tarjetas gráficas y sus componentes. (Está relacionado con la competencia CO9)
Conocer las principales arquitecturas de los procesadores gráficos y saber distinguir unas de otras. (Está relacionado con las competencias IC3 y CO9)
Conocer técnicas y herramientas de programación y usarlas para obtener software para procesadores gráficos. (Está relacionado con las competencias IC3 y INS4)
6. Temario / Contenidos
 Tema 1 Introducción a las tarjetas y el sistema gráfico
 Tema 1.1  El proceso de renderización
 Tema 1.2  Sistema gráfico
 Tema 1.3  Tarjetas gráficas
 Tema 2 Arquitectura de los procesadores gráficos
 Tema 2.1  Arquitectura de la GPU
 Tema 2.2  Comparación con la arquitectura de la CPU
 Tema 2.3  Tendencias
 Tema 3 Modelo de ejecución
 Tema 3.1  Introducción
 Tema 3.2  El modelo streaming
 Tema 3.3  GPU y el modelo streaming
 Tema 4 Programación de los procesadores gráficos
 Tema 4.1  Introducción
 Tema 4.2  Programación gráfica
 Tema 4.3  Programación GPGPU
  Comentarios adicionales sobre el temario

7. Actividades o bloques de actividad y metodología

Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Rec Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral IC3, PER4 0.80 20.00 No No Introducción de conceptos, con el apoyo de ejemplos.
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas INS4, PER4 0.68 17.00 No No Planteamiento, discusión y resolución de problemas.
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Trabajo en grupo INS4, PER4 0.80 20.00 Desarrollo de las prácticas de laboratorio.
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo IC3 0.52 13.00 Desarrollo de una memoria por cada uno de los ejercicios propuestos como trabajos.
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] Trabajo en grupo INS4 1.40 35.00 Elaboración de una memoria por cada práctica de laboratorio.
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo IC3 1.60 40.00 No - - Estudio de los conceptos necesarios para el desarrollo de los trabajos.
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] Pruebas de evaluación IC3 0.08 2.00 No Resolución de cuestionarios a través de Campus Virtual, al final de cada tema.
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación INS4, PER4 0.12 3.00 Presentación de las prácticas en el laboratorio
Total: 6.00 150.00  
Créditos totales de trabajo presencial: 2.40 Horas totales de trabajo presencial: 60.00
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.60 Horas totales de trabajo autónomo: 90.00
Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria
Rec: Actividad formativa recuperable
8. Criterios de evaluación y valoraciones

  Valoraciones  
Sistema de evaluación Estud. pres. Estud. semipres. Descripción
Pruebas de progreso 30.00% 0.00% Al final de cada tema, cada alumno completará un cuestionario en Campus Virtual. Si la calificación de todos los cuestionarios es igual o superior a 4, la nota es la media ponderada de todos ellos. Corresponde con la categoría "ESC" de la memoria de grado.
Resolución de problemas o casos 20.00% 0.00% Cada ejercicio es calificado 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. Si la calificación de todos los ejercicios es igual o superior a 4, se obtiene como nota correspondiente a esta parte la media ponderada de todos los ejercicios. Corresponde con la categoría "INF" de la memoria de grado.
Elaboración de memorias de prácticas 30.00% 0.00% En parejas, los alumnos presentarán una memoria de cada práctica, que será calificada con una nota entre 0 y 10, de acuerdo con unos criterios que se darán a conocer al alumno junto con el propio enunciado de la práctica. Si la calificación de todas las prácticas es igual o superior a 4, la nota es la media ponderada de todas ellas. Corresponde con la categoría "LAB" de la memoria de grado.
Presentación oral de temas 15.00% 0.00% Cada grupo de alumnos presentará una de las prácticas a lo largo del curso. Serán evaluados de acuerdo con una rúbrica disponible en Campus Virtual. Corresponde con la categoría "PRES" de la memoria de grado.
Realización de prácticas en laboratorio 5.00% 0.00% El trabajo realizado en el laboratorio en cada práctica será supervisado por el profesor y calificado con una nota entre 0 y 10, de acuerdo con unos criterios que se darán a conocer al alumno. Si la calificación de todas las prácticas es igual o superior a 4, la nota es la media ponderada de todas ellas. Corresponde con la categoría "LAB" de la memoria de grado.
Total: 100.00% 0.00%  

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
La nota final se obtendrá a partir de las notas de todas las partes aplicando los porcentajes correspondientes. Si la nota es igual o mayor a 5 la asignatura estará aprobada.

Si alguna de las partes no es superada durante la evaluación continua correspondiente a la convocatoria ordinaria, el alumno debe ir a la convocatoria extraordinaria.
Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Para poder realizar el examen extraordinario se deben haber presentado, en el periodo que se habilitará para ello, todos los casos prácticos y prácticas de laboratorio no superados en la convocatoria ordinaria, y superado la evaluación de las mismas.
El examen extraordinario consistirá en una prueba oral sobre los conocimientos adquiridos en el desarrollo de los casos prácticos y prácticas de laboratorio de la asignatura.
9. Secuencia de trabajo, calendario, hitos importantes e inversión temporal
Tema 1 (de 4): Introducción a las tarjetas y el sistema gráfico
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (20 h tot.) 3
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (17 h tot.) 3
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] (13 h tot.) 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] (40 h tot.) 6
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] [Pruebas de evaluación] (2 h tot.) 0.5
Periodo temporal: semanas 1 y 2
Tema 2 (de 4): Arquitectura de los procesadores gráficos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (20 h tot.) 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (17 h tot.) 3
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] [Trabajo en grupo] (20 h tot.) 6
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] (13 h tot.) 3
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] [Trabajo en grupo] (35 h tot.) 10
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] (40 h tot.) 10
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] [Pruebas de evaluación] (2 h tot.) 0.5
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] [Pruebas de evaluación] (3 h tot.) 1
Periodo temporal: semanas 3, 4, 5 y 6
Tema 3 (de 4): Modelo de ejecución
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (20 h tot.) 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] (40 h tot.) 6
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] [Pruebas de evaluación] (2 h tot.) 0.5
Periodo temporal: semana 7
Tema 4 (de 4): Programación de los procesadores gráficos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] (20 h tot.) 10
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] (17 h tot.) 11
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] [Trabajo en grupo] (20 h tot.) 14
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] (13 h tot.) 7
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] [Trabajo en grupo] (35 h tot.) 25
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] (40 h tot.) 18
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] [Pruebas de evaluación] (2 h tot.) 0.5
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] [Pruebas de evaluación] (3 h tot.) 2
Periodo temporal: semanas 8-15
Actividad global
Actividades formativas Suma horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] [Método expositivo/Lección magistral] 20
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] [Resolución de ejercicios y problemas] 17
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] [Trabajo en grupo] 20
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] 13
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] [Trabajo en grupo] 35
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] [Trabajo autónomo] 40
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] [Pruebas de evaluación] 2
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] [Pruebas de evaluación] 3
Total horas: 150
Comentarios generales sobre la planificación: Se trata de una planificación temporal sujeta a cambios.
10. Bibliografía, recursos
Autor/es Título Editorial Población ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
D. Kirk, W.-M. Hwu Programming massively parallel processors Morgan Kaufman Publishers 978-0-12-381472-2 2010 1ª ed., 2ª (2013), 3ª ed. (2017) http://www.elsevierdirect.com/morgan_kaufmann/kirk/ Ficha de la biblioteca
J. Cheng, M. Grossman, T. Mckercher CUDA C Programming John Wiley & Sons 978-1-118-73932-7 2014  
M. Ujaldón Procesadores gráficos para PC Ciencia-3 84-95391-09-0 2005 http://gengibre.ac.uma.es/libro/2005/indice.html  
R. Fernando, M. Kilgard The Cg tutorial: The definitive guide to programmable real-time graphics Addison-Wesley 9780321194961 2003  
 

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