Λογισμικό & Προγραμματισμός Συστημάτων Υψηλής Επίδοσης¶

Μάθημα επιλογής που συνεχίζει την Παράλληλη Επεξεργασία: η μετάβαση από τον σειριακό στον παράλληλο υπολογισμό με OpenMP, MPI, διανυσματικές εντολές (SIMD/AVX) και επιταχυντές γραφικών (CUDA/OpenACC), μαζί με μετρικές απόδοσης (scaling, roofline) και βελτιστοποίηση κώδικα. Ο κορμός της βαθμολογίας είναι εργαστηριακές ασκήσεις σε C/C++ και υπάρχει και γραπτή εξέταση. Παρακολουθείται από φοιτητές που τους ενδιέφερε το αντικείμενο (και από Ηλεκτρολόγους, λόγω παλιάς συνδιδασκαλίας).

Θέματα Τι λένε οι φοιτητές Περίγραμμα ⬇ Κατέβασε για AI

Με μια ματιά¶


Κωδικός	CEID_NE5407
Εξάμηνο / τύπος	Χειμερινό, μάθημα επιλογής Κατάλογος
ECTS	5 Κατάλογος
Ώρες / εβδομάδα	2 θεωρία + 1 φροντιστήριο + 2 εργαστήριο Κατάλογος
Τομέας	ΛΥ Κατάλογος
Διδάσκων 2025-26	Π. Χατζηδούκας Κατάλογος
Αξιολόγηση (κανονισμός 2025-26)	60% εργαστηριακές ασκήσεις + 40% τελική εξέταση eClass Κανονισμός (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
Συνιστώμενα προαπαιτούμενα	Παράλληλη Επεξεργασία (κατά φοιτητές) Discord 2024-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)

Τι θα μάθεις¶

Το επίσημο περίγραμμα περιγράφει τη μετάβαση από σειριακό σε παράλληλο υπολογισμό και την αξιοποίηση παράλληλων συστημάτων για ταχύτερη εκτέλεση Περίγραμμα. Συγκεκριμένα:

Κατηγορίες παράλληλων συστημάτων, αρχιτεκτονικές μνήμης, multithreading με POSIX threads eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Παραλληλοποίηση κώδικα κοινής μνήμης με OpenMP (regions, worksharing, reduction, tasks) eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Κατανεμημένη μνήμη με MPI (point-to-point, collectives, master-worker, παράλληλο I/O) eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Βελτιστοποίηση κώδικα, μέτρηση απόδοσης και το μοντέλο roofline (scaling, memory bandwidth) eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Διανυσματικές εντολές SIMD (SSE/AVX), στοίχιση μνήμης και αυτόματη διανυσματοποίηση eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Επιταχυντές γραφικών με CUDA (πυρήνες, shared memory, streams) και αναφορά σε OpenACC eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Παραλληλισμός εργασιών σε Python (multiprocessing, concurrent.futures) και σύνδεση με μηχανική μάθηση / βελτιστοποίηση παραμέτρων eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Στην πράξη οι ασκήσεις ζητούν βελτιστοποίηση και παραλληλοποίηση σειριακών προγραμμάτων σε C/C++ (βλ. «Εργασίες & εργαστήρια») Discord 2024-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Πώς βαθμολογείται¶

Κανονισμός μαθήματος και εργαστηρίου 2025-26 (Έκδοση 1, 1/10/25): ο τελικός βαθμός προκύπτει κατά 60% από τις εργαστηριακές ασκήσεις και κατά 40% από την τελική εξέταση, και ο βαθμός πρέπει να είναι προβιβάσιμος (≥5) και στις δύο συνιστώσες eClass Κανονισμός (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Προϋπόθεση συμμετοχής στις εξετάσεις είναι η εμπρόθεσμη υποβολή τουλάχιστον 2 από τις 3 εργαστηριακές ασκήσεις eClass Κανονισμός (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Το παλαιότερο περίγραμμα (PDF 2024-07) έδινε γραπτή εξέταση 30% και εργαστηριακές ασκήσεις 70%, με γλώσσα αξιολόγησης ελληνική ή αγγλική· ο κατάλογος 2025-26 συμφωνεί σε ECTS και ώρες Περίγραμμα, Κατάλογος.
Ακούσματα (2024-10): «αν θυμάμαι καλά 70% προτζεκτ και εξέταση 30% σε πολύ βασικά κονσεπτς» Discord 2024-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Πιο πρόσφατα (2026-03), αναφέρεται κατανομή 40% εξέταση + 30% πρώτη άσκηση + 30% δεύτερη άσκηση (κατά φοιτητή) — συμβατή με το 60/40 του κανονισμού Discord 2026-03 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Για να συμμετάσχει κανείς στις εξετάσεις, κατά φοιτητή χρειάζεται να έχει παραδώσει τουλάχιστον 2 ασκήσεις Discord 2025-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Παλαιότερα (2022) φοιτητής αναφέρει ότι το μάθημα δεν είχε τελική εξέταση, μόνο ασκήσεις Discord 2022-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Τα αποτελέσματα περνούν στο Progress· τον Μάρτιο 2025 φοιτητές είδαν βαθμούς με καθυστέρηση Discord 2025-03 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Για τη γραπτή, το 2025-01 αναφέρθηκε ότι θα είναι πολλαπλής επιλογής «πάνω σε απλά πράγματα» Discord 2025-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Εργασίες & εργαστήρια¶

Ο κατάλογος δίνει 2 ώρες εργαστηρίου εβδομαδιαίως Κατάλογος, αλλά στην πράξη αυτές αφορούν τις εργαστηριακές ασκήσεις.

Δεν λειτουργεί ξεχωριστό εργαστήριο· «ασκήσεις μόνο», που υποβάλλονται μέσω eClass Discord 2025-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Οι ασκήσεις γίνονται ατομικά ή σε ομάδες έως 2 ατόμων Discord 2025-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Το 2024-25 δόθηκαν δύο ασκήσεις: η 1η OpenMP + MPI και η 2η CUDA + SIMD· είχε προγραμματιστεί και 3η (OpenMP) που δεν εκδόθηκε Discord 2024-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Discord 2025-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Το 2025-26 η 1η εργασία βγήκε αρχές Δεκεμβρίου 2025 και η 2η (πρώτο μέρος SIMD, δεύτερο CUDA) ανακοινώθηκε μέσα στις διακοπές Discord 2025-12 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Για CUDA/MPI παρέχεται υπολογιστικός server του τμήματος (scgroup3.ceid.upatras.gr), εκτός αν στηθεί το περιβάλλον τοπικά Discord 2026-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Το περιεχόμενο των ασκήσεων βασίζεται στις διαφάνειες και σε σειριακά προγράμματα προς βελτιστοποίηση: Set 1 — OpenMP, MPI, Python (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Set 2 — SIMD, CUDA (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Οι εργασίες βγαίνουν αργά και οι προθεσμίες μετακινούνταν· παλαιότερα δεχόταν και εκπρόθεσμη παράδοση μέχρι το τέλος του εξαμήνου Discord 2025-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Εξετάσεις¶

Συνοπτικά, με τα δεδομένα του Εξετάσεις (3 συνεδρίες, καμία με λύσεις):

2024-02: ενδεικτικά θέματα με τίτλο «Παράλληλη Επεξεργασία» — δείγμα, όχι εξέταση του μαθήματος· το έγγραφο φέρει την ένδειξη «δεν έγινε η εξέταση» και περιέχει ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και ασκήσεις κώδικα (pthreads, OpenMP, MPI) Εξετάσεις 2024-02.
2025-sample: ενδεικτικά θέματα 2025-26 από το eClass, μίγμα πολλαπλής επιλογής και ανοιχτών (OpenMP reduction, MPI scan/allreduce, SSE/AVX, CUDA) Εξετάσεις 2025-sample.
Ιανουάριος 2026: ανοιχτού τύπου, «17 ερωτήσεις», πάνω από τις μισές κώδικας (κατά φοιτητές)· θέματα weak scaling, roofline, reductions, MPI allreduce, SIMD και CUDA Εξετάσεις 2026-01, Discord 2026-02 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Σεπτέμβριος 2026: «20 θέματα», μερικά πολλαπλής χωρίς αιτιολόγηση· τρία θεωρητικά για FMA/SIMD με float/double που δεν υπήρχαν τον Φεβρουάριο (κατά φοιτητές) Discord 2026-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Επαναλαμβανόμενα μοτίβα: OpenMP reductions/worksharing, MPI reduce/scan/broadcast, SIMD/AVX, CUDA kernels Εξετάσεις.
Παλαιότερα (2020-21) το μάθημα είχε προόδους και τελική μέσα στην εξεταστική, με γραπτές ερωτήσεις Discord 2021-02 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Δυσκολίες & παγίδες¶

Απαιτείται εξοικείωση με C/C++· κατά φοιτητές, με λίγη τριβή στην C και στα σφάλματα των MPI/OpenMP «θα ναι σίγουρο 8+» Discord 2025-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Άλλος φοιτητής χαρακτήρισε το μάθημα «εύκολο» με βαθμολογικό κέρδος, αλλά τα διαδικαστικά ήταν ρευστά και ο κορμός είναι C/C++ και CUDA Discord 2024-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Δεν χρειάζεται απαραίτητα παρακολούθηση — οι διαφάνειες καλύπτουν την ύλη — αλλά ο ρυθμός του μαθήματος είναι αργός Discord 2025-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Η δομή αλλάζει από έτος σε έτος (πρόοδοι + τελική παλιά· μόνο ασκήσεις το 2022· εργασίες + γραπτή πρόσφατα) Discord 2022-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Τα αποτελέσματα αργούν· το 2025 φοιτητές περίμεναν περίπου ένα μήνα Discord 2025-03 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Δεν είναι «εύκολη» επιλογή χωρίς δουλειά: «δεν είναι σε καμία περίπτωση free επιλογής… θέλουν δουλειά», αλλά αξίζει αν ενδιαφέρει το αντικείμενο Discord 2023-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Το OpenMP με GPU έτρεχε πολύ πιο αργά από το αντίστοιχο CUDA σε κάποιους φοιτητές (2025-02) Discord 2025-02 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Υλικό & τρόπος μελέτης¶

Ευρετήριο όλου του υλικού eClass: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο). Διαλέξεις 2025-26: Multithreading (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), OpenMP (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), MPI (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Roofline (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), SIMD (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), CUDA 2 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Εκφωνήσεις ασκήσεων: Set 1 — OpenMP, MPI, Python (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο) και Set 2 — SIMD, CUDA (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), με τον κώδικα-βάση στους αντίστοιχους φακέλους των Παραδειγμάτων (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Κανονισμός μαθήματος και εργαστηρίου 2025-26: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Ενδεικτικά και παλιά θέματα: Εξετάσεις και ανακλήσεις discord_recalls.
Παραδείγματα κώδικα (MPI, OpenMP, SIMD/AVX, CUDA, pthreads) στον φάκελο eclass/ (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο) — χρήσιμα για εξάσκηση πάνω στα μοτίβα των ασκήσεων.
Σημειώσεις OpenMP που πρότειναν φοιτητές για επανάληψη: openmp-4.5 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο) και openmp-examples-4.5.0 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο) Discord 2021-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Βιβλιογραφία περιγράμματος: Pacheco, «Εισαγωγή στον Παράλληλο Προγραμματισμό» (Κλειδάριθμος 2015) και Kirk & Hwu, «Προγραμματισμός Μαζικά Παράλληλων Επεξεργαστών» (Κλειδάριθμος 2010) Περίγραμμα.

Συχνές ερωτήσεις¶

Χρειάζεται παρακολούθηση; Όχι απαραίτητα· οι διαφάνειες καλύπτουν την ύλη, αλλά ο ρυθμός είναι αργός Discord 2025-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Είναι ατομικές οι εργασίες; Ατομικά ή σε ομάδες έως 2 ατόμων Discord 2025-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Πότε βγαίνουν οι εργασίες; Ιστορικά αργά, με ανακοίνωση στο μάθημα ή στο eClass Discord 2025-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Discord 2025-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Υπάρχουν παλιά θέματα; Ναι, ενδεικτικά θέματα στο eClass και μεταγραφές στο Εξετάσεις Discord 2026-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Πρέπει να παραδώσω εργασίες για να δώσω εξέταση; Ναι· ο κανονισμός 2025-26 απαιτεί εμπρόθεσμη υποβολή τουλάχιστον 2 από τις 3 ασκήσεις eClass Κανονισμός (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), όπως ανέφεραν και φοιτητές Discord 2025-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Χρειάζομαι GPU ή server; Παρέχεται server του τμήματος για CUDA/MPI, αν δεν έχεις ή δεν θες να το στήσεις στο pc σου Discord 2026-01 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Πότε βγαίνουν οι βαθμοί; Στο Progress· το 2025 υπήρξε καθυστέρηση Discord 2025-03 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Είναι δύσκολο; Οι γνώμες ποικίλλουν, από «εύκολο» (2024-09) έως «πιο δύσκολα» τον Σεπτέμβριο 2026 Discord 2024-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Discord 2026-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Πηγές & αξιοπιστία¶

Κατάλογος 2025-26: ECTS 5, ώρες 2+1+2, τομέας ΛΥ και διδάσκων Π. Χατζηδούκας Κατάλογος· το Περίγραμμα (PDF 2024-07) συμφωνεί στα ECTS.
Discord: 1453 μηνύματα, 2020-10 έως 2026-09· η πυκνότερη περίοδος είναι το 2020-21 (913 μηνύματα, εποχή συνδιδασκαλίας με το αντίστοιχο των Ηλεκτρολόγων) Discord 2020-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο). Όλα είναι ανεπίσημες γνώμες, εκτός από ανακοινώσεις που αναδημοσιεύτηκαν.
Εξετάσεις: τρεις μεταγραφές (2024-02, 2025-sample, 2026-01) και καμία λύση· λείπουν παλιότερα θέματα Εξετάσεις.
Κατανομή βαθμού: ο κανονισμός 2025-26 δίνει 60% ασκήσεις + 40% εξέταση eClass Κανονισμός (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), συμβατός με τα ακούσματα 2026-03 (40% εξέταση + 30% + 30%) Discord 2026-03 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)· το παλαιότερο περίγραμμα 2024-07 έδινε 30/70 Περίγραμμα.
Δεν βρέθηκαν πληροφορίες για ποσοστά επιτυχίας, αναλυτική κατανομή βαθμών ανά εργασία 2025-26 ή επίσημη λίστα ύλης ανά εξεταστική.

Αρχεία του φακέλου¶

Παράγεται αυτόματα από tools/render_readmes.py — αλλαγές εδώ χάνονται στην επόμενη εκτέλεση.

Φάκελος	Περιεχόμενο
`discord/` (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)	11 περίοδοι συζητήσεων Discord · 1453 μηνύματα
`Previous Exams/`	3 συνεδρίες εξετάσεων · 2 πρωτότυπα αρχεία (2 εικόνες) · 2 μεταγραφές · ανακλήσεις από Discord
`eclass/` (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)	240 αρχεία · 15 κείμενα (sidecar)
`other/`	18 αρχεία (12 εικόνες)