Methods and tools for teaching parallel and distributed computing in universities: a systematic review of the literature

Abstract

As computer hardware becomes more and more parallel, there is a need for software engineers who are experienced in developing parallel programs, not only by “parallelizing” sequential designs. Teach students a parallelism in elementary courses in computer science this is a very important step towards building the competencies of future software engineers. We have conducted research on “teaching parallel and distributed computing” and “parallel programming” publications in the Scopus database, published in English between 2008 and 2019. After quality assessment, 26 articles were included in the analysis. As a result, the main tool for teaching parallel and distributed computing is a lab course with a C++ programming language and MPI library.

Incentivando a adoção de modelos de programação concorrente/paralela a partir da visualização de ganhos na geração de fractais em tempo-real

“…O kernel de execução paralelo foi implementado utilizando MPI (Message Passing Interface), OpenMP e instruções vetoriais 1 [Schmidt et al 2017]. Enquanto exitem diversos registros do uso de MPI e OpenMP como ferramentas ao suporte ao ensino da computação concorrente/paralela e distribuída, como [Sitsylitsyn, Yuriy 2020], observase que instruções vetoriais ainda são abordadas de forma introdutória em disciplinas de arquiteturas de computadores e implementação de linguagens de programação, não sendo ainda um tema recorrente em disciplinas efetivamente voltadas à programação concorrente, paralela e distribuída.…”

“…O desenvolvimento de sistemas contendo componentes concorrentes/paralelas é uma necessidade manifesta da indústria de software ( [Wilhelm et al 2018]). Os cursos de formação na área de Computação, no entanto, não possuem um consenso do momento em que estes conceitos devem ser introduzidos, muitas vezes se observa-se que este tópico é introduzido a partir da segunda metade do curso ([Conte et al 2020, Sitsylitsyn, Yuriy 2020), como é o caso nos cursos aos quais os autores deste artigo encontram-se filiados.…”

“…Quanto ao momento adequado para sua introdução na grade de conhecimentos, [Vasconcelos et al 2019] identificou que muitas discussões foram conduzidas até o momento. Não havendo um consenso, muitas vezes observa-se que estes conteúdos são ministrados na segunda metade dos cursos [Conte et al 2020, Sitsylitsyn, Yuriy 2020. Ainda assim, diversos trabalhos argumentam a importância de desenvolver este conteúdo nos semestres iniciais [Ko et al 2013].…”

UnoAPI: Balancing Performance, Portability, and Productivity (P3) in HPC Education

“…While earlier approaches to heterogeneous computing focused more on task parallelism [5], the wider availability of general-purpose accelerators, such as GPUs and FPGAs, has lead to a strong focus on data parallelism [6]- [8]. The computer science education community has responded by incorporating data parallelism into a variety of recent curricular offerings [9]- [13]. On the language side, the community has also incorporated modern C ++ into the curriculum [14], [15], as well as other performance-oriented modern languages, e.g., Rust [16].…”

Проєктування Візуального Середовища Для Навчання Студентів Паралельного Програмування

“…Перша проблема -для розробки паралельних програм потрібно на високому рівні знати розробку послідовних програм. Натепер одним з основних інструментів розробки паралельних програм є бібліотека MPI [8]. Ця бібліотека працює у взаємодії з мовою програмування С++ або Фортран.…”