معرفی و دانلود کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی: الگوریتم‌ها و معماری‌ها

معرفی کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی: الگوریتم‌ها و معماری‌ها

کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی، اثری سودمند برای آشنایی با اصول پردازش موازی، الگوریتم‌ها و معماری کامپیوتر است. بهروز پرهامی، نویسنده‌ی کتاب، مفاهیم اولیه و اطلاعات تکمیلیِ پردازش موازی را در این اثر با خواننده به‌ اشتراک گذاشته است. پس از مطالعه‌ی کتاب حاضر، با الگوریتم‌ها و معماری‌های پردازش موازی آشنا می‌شوید و در جریان عملکرد این شیوه‌ی بهینه‌ی پردازش اطلاعات قرار می‌گیرید.

درباره‌ی کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی

کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی (Introduction To Parallel Processing: Algorithms and Architectures)، منبعی جامع برای کسب اطلاع از روش‌های مختلفِ انجام محاسبات هم‌زمان در رایانه‌ها است. بهروز پرهامی (‌Behrooz Parhami)، نویسنده‌ی کتاب، با طرح اطلاعاتی کامل از پردازش موازی، خواننده را با انواع مختلف معماری‌های سیستم‌های موازی و الگوریتم‌های طراحی‌شده برای این سیستم‌ها آشنا می‌کند. علاقه‌مندان به آشنایی با پردازش موازی، پس از مطالعه‌ی این کتاب، یاد می‌گیرند که چگونه رایانه‌ چندین کار را برای سرعت‌ بخشیدن به محاسبه‌های پیچیده، به‌صورت هم‌زمان انجام می‌دهد. نویسنده، رویکردی جامع برای نگارش این اثر در پیش گرفته تا خواننده با مطالعه‌ی کتاب حاضر، آگاهی لازم از تمامی جنبه‌های پردازش موازی مانند الگوریتم‌ها و معماری‌ها را به‌ دست آورد. توضیحِ مفاهیمِ پیچیده‌ی پردازش موازی در این اثر با زبانی ساده و روان انجام شده است. این رویکرد، مطالعه‌ی کتاب حاضر را برای خواننده‌هایی که اطلاعات نسبی از سازوکار عملکرد پردازشِ رایانه‌ها دارند، ساده کرده است. در پایان هر فصل، مسئله‌هایی برای تمرین اطلاعاتِ مطرح شده در همان فصل، قرار دارد. تلاشِ خواننده برای پاسخ به این مسئله‌ها، ماندگاری مطالب کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی را بیشتر می‌کند.

مطالب کتاب با مقدمه‌ای درباره‌ی موازی‌سازی آغاز شده است. نویسنده، در این بخش دلیل‌های استفاده از پردازش موازی را با مثال‌‌هایی کامل و گویا، برای خواننده توضیح می‌دهد. فرازونشیب‌های پردازش موازی، انواع موازی‌سازی، موانع پردازش موازی و کارایی پردازش موازی، مفاهیم دیگری هستند که در بخش نخست کتاب گنجانده شده است. منظور از پردازش موازی، تقسیم یک کار بزرگ به چندین کار کوچک‌تر و انجام هم‌زمان آن‌ها توسط چندین پردازنده یا هسته است. این کار باعث می‌شود که محاسبات پیچیده و زمان‌بر با سرعت بیشتری انجام شوند و عملکرد سیستم به‌ میزان چشمگیری بهبود پیدا کند. در ادامه‌ی کتاب، الگوریتم‌های موازی توضیح داده شده‌اند. خواننده با مطالعه‌ی این بخش، با الگوریتم‌هایی برای آرایه‌ی خطی، الگوریتم‌هایی برای درخت دودویی، الگوریتم‌هایی برای مش دوبعدی و الگوریتم‌هایی با متغیرهای مشترک، آشنا می‌شود.

سازوکار PRAM الگوریتم‌های پایه، نقش مهمی در پردازش موازی دارند. این سازوکار در کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی با توضیحاتی درباره‌ی پخش فراگیرِ داده‌ها، محاسبات نیم‌گروه یا ظرفیت ورودی، محاسبات پیشوند مجازی و ضرب ماتریس‌ها، آموزش داده‌ شده‌اند. الگوریتم‌هایی با حافظه‌ی مشترک، نقش اثربخشی در پردازش موازی ایفا می‌کنند. نویسنده‌، در ادامه‌ی کتاب، توضیحاتی دربار‌ه‌ی انواع الگوریتم انتخاب موازی، الگوریتم‌های مرتب‌سازی مبتنی بر انتخاب و جنبه‌های پیاده‌سازیِ این الگوریتم‌ها، مطرح کرده است. مطالب کتاب حاضر با توضیحِ معماری‌های مبتنی بر مش، خاتمه پیدا می‌کند. این معماری، یک نوع ساختار شبکه‌ای است که در آن، هر دستگاه به چندین دستگاه دیگر متصل می‌شود تا یک شبکه‌‌‌ی پراکنده و مقاوم به‌ وجود آید. در کنار توضیحات متنی، تصاویری برای انتقال بهتر مفاهیم پیچیده‌ی پردازش موازی در این اثر گنجانده است. این تصاویر، درک بهتر مفاهیم پردازش موازی را برای خواننده به‌‌ دنبال دارد و کمک می‌کند تا این اطلاعات در درازمدت در ذهن علاقه‌مندان به حوزه‌ی پردازش موازی، ماندگارتر شود.

کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی را انتشارات علوم رایانه، چاپ و روانه‌ی بازار کرده است. عین الله جعفرنژاد قمی و سید حمید حاجی سید جوادی، مترجم‌های این اثر هستند.

کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی برای چه کسانی مناسب است؟

تمامی افراد علاقه‌مند به یادگیری مفاهیمِ پردازش موازی در علوم رایانه، مخاطب‌های اصلی این کتاب به‌حساب می‌آیند. خواندن این اثر برای دانشجویان و فارغ‌التحصیلان رشته‌های کامپیوتر و برنامه‌نویسی که نیاز به تجدید آموخته‌های خود در این زمینه دارند نیز خالی از لطف نیست.

در بخشی از کتاب مقدمه‌ای بر پردازش موازی: الگوریتم‌ها و معماری‌ها می‌خوانیم

اکنون، حتی با فرض دستیابی‌های بدون برخورد به بانک‌های حافظه، هنوز هم درخواست‌های دستیابی به حافظه، باید از پردازنده‌ها به بانک‌های حافظه‌ی مربوطه هدایت شود. با تعداد زیاد پردازنده‌ها و بانک‌های حافظه، این مسئله چندان ساده نیست. در حالت ایده‌آل، شبکه‌ی دستیابی به حافظه باید یک شبکه‌ی جایگشتی باشد که بتواند هر پردازنده را به هر بانک حافظه اتصال دهد، به شرطی که این اتصال یک جایگشت باشد. اما، پیاده‌سازی شبکه‌های جایگشتی گران بوده و کنترل آن‌ها دشوار است. لذا علاقه‌مند به شبکه‌هایی هستیم که قابلیت جایگشتی کامل ندارند.

فهرست مطالب کتاب

بخش اول: مفاهیم اساسی
فصل اول: مقدمه‌ای بر موازی‌سازی
فصل دوم: مروری بر الگوریتم‌های موازی
فصل سوم: پیچیدگی‌ الگوریتم موازی
فصل چهارم: مدل‌های پردازش موازی
بخش دوم: مدل‌های حدی
فصل پنجم: PRAM و الگوریتم‌های پایه
فصل ششم: الگوریتم‌های دیگری با حافظه‌ی مشترک
فصل هفتم: شبکه‌های مرتب‌سازی و انتخاب
فصل هشتم: مثال‌های دیگری از سطح مدار
بخش سوم: معماری‌های مبتنی بر مش
فصل نهم: مرتب‌سازی در مش دو بعدی یا چنبره
فصل دهم: مسیریابی در مش دو بعدی یا چنبره