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[13.1.2010]   As notas finais [.notas_FINAIS] (estão lançadas no CLIP).

[20.1.2010] Os alunos que, tendo dispensado de exame, compareçam a Exame, terão a nota da componente teórica correspondente à nota do Exame (perdendo a nota dos testes). Se os alunos pretenderem fazer Melhoria de Nota, terão de se inscrever oficialmente na Rep Académica. Como isso só será possível depois de as notas do exame normal serem lançadas no CLIP, os alunos só poderão fazer Melhoria na data do exame de recurso. Excepcionalmente, os alunos que, dada esta limitação, pretendam fazer a Melhoria de Nota na data do exame normal, devem informar o docente <jcc> da sua intenção e do seu compromisso em se inscreverem em Melhoria logo que as notas do exame normal sejam lançadas oficialmente, bem como de abdicarem de comparecer na data de exame de recurso (visto que só é permitido fazer Melhoria uma única vez). A nota de Melhoria destes alunos não será afixada enquanto a sua inscrição oficial não for efectivada.

[13.1.2010]   As notas finais [.notas_CORRIGIDAS] (estão também afixadas no CLIP na secção Documentação de apoio: subsecção Outros).

[30.12.2009] As notas do 2o teste [.testes] (estão também afixadas no CLIP na secção Documentação de apoio: subsecção Outros).

[18.12.2009] O prazo de entrega do trabalho T4 foi adiado até ao dia 21.12.2009.

[18.12.2009]  Notas do 1o Teste [.teste1]
(as notas definitivas serão confirmadas a 21.12.2009

[14.12.2009] A matéria para o 2o Teste é a abrangida pelas aulas até à 12ª  aula 11/12/2009, inclusive. Consulte a página dos sumarios Teóricas.

[11.12.2009] O 2o teste foi adiado, com a concordância dos alunos, para o dia 18.12.2009, sexta-feira, às 10h (sala 112-II).

[10.12.2009] Aula extra no dia 11.12.2009, 10h-11h, na sala 1.13-II

[27.11.2009] Propõem-se as seguintes aulas teóricas extra, para compensar os dois feriados das terças-feiras. Serão ambas na sala 113-II
     4.12.2009    - aula das 10h às 11h <--
   11.12.2009    - aula das 9h às 11h

 Solicita-se que os alunos contactem o docente em caso de impossibilidade destas datas.

[4.11.2009] !!! Confirma-se a  alteração do 1o teste para o dia 13.11.2009, às 9h30, na sala 2.2 do Edifício Departamental.

[31.10.2009] Testes-exames-exemplos: para o 1o teste considere só as questões indicadas entre parêntesis:
[ex1] (todas, excepto as questões 10 e 12)
[ex2] (as questões 1, 2, 3, 7-a),e),f),h) , 8-a),e),f),h))
[ex3] (as questões 6-b), 7, 8-a),b),e),g), 9, 10, 11)
[ex4] (as questões 5, 6, 8, 10-a), 11)
[ex5] (as questões 1-ii), 2, 3, 4-a), 5, 6 )
[ex6] (as questões 1-a),b),e))
[ex7] (as questões 1-ii),iii), 2-a),b), 3, 4)

[31.10.2008] A matéria para o 1o Teste é a abrangida pelas aulas até à 5ª  aula 20/10/2009, inclusive. Consulte a página dos sumarios Teóricas.  Horário especifico de dúvidas para o 1o Teste: terça, dia 3.11.2009, das 14h às 16h ( ou segunda, 2.11.2009: por combinação prévia com o docente).

[13/10/2009] No dia 13/10 não houve aula teórica, por falta dos alunos. Esta aula será substituída por uma aula extra, em dia a combinar.

[13/10/2009] Prazos de entrega dos trabalhos práticos: 

Prazo de entrega dos Trabalhos:
   Início          Aulas               Entrega 

T1 - 29/9 2+1 - 19/10
T2 - 20/10 2 - 2/11
T3 - 3/11 2 - 16/11
T4 - 17/11 3 - 18/12
[13/10/2009] Documentos online sobre Computação em Grid junto aos sumários das Teóricas
[1/10/2009]  Revisões de Computação Paralela e Distribuída: pode consultar a página da disciplina 2008/09

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[15/09/2009] Segundo as indicações do Coordenador do MEI, as aulas deverão começar na semana de 21 de Setembro de 2009.

[0.2//09/2009] Esta disciplina decorre no 1o semestre de 2009/10.

[08/08/2009]  Pode também consultar a página da disciplina no CLIP. Veja as linhas gerais do Programa.

[02/09/2009] As páginas da edição da disciplina de 2007/08 e 2008/09.

 

Objectivos 

 A edição de 2009/10 incluirá novos materiais de suporte às aulas teóricas (sob a forma de um conjunto completo de apontamentos).

Motivação

Com a melhoria do desempenho das infraestruturas de comunicação pela Internet e a disponibilidade de arquitecturas de computadores com processadores e memória de melhor desempenho e capacidade, tornou-se viável explorar aplicações paralelas de grande escala, em termos dos números de processos (e, portanto, processadores reais) envolvidos, bem como em termos do volume dos dados processadores e armazenados. 

A disponibilidade, através da Internet, de imensos números de processadores e arquivos de dados, torna possível lançar e executar aplicações compostas por múltiplos processos distribuídos e planear a cooperação entre estes, por forma a conseguir resolver problemas de grande dimensão que exigem muitos passos de computação e produzem enormes volumes de dados. Exemplos disto encontram-se em diversas áreas: experiências em  Física de Alta Energia, suportadas pelos aceleradores de partículas (a reactivar de novo no Outono de 2009 no CERN na Suíça); nas simulações em Biologia e Medicina para pesquisar e identificar estruturas celulares e moleculares, para a investigação genética e para a concepção de novos fármacos para doenças como o cancro e a sida; as simulações necessárias para modelar e prever o comportamento de fenómenos complexos da Natureza, tais como os associados ao Clima, à Meteorologia, ao Ambiente, às Ciências da Terra, Espaço e Mar, etc.). 

Para além da capacidade de suportar computações paralelas em grande escala, a disponibilidade de sistemas de computação distribuída em Grid ou em Cloud (tal como são actualmente designadas), permite aos utilizadores envolverem-se em formas de colaboração remota,  interactiva e online, para a concepção  e teste mais eficiente de produtos em Engenharia.

Curiosamente, grandes e influentes companhias, em particular a Google e a Amazon, estão já actualmente a explorar os modelos de computação em Grid/Cloud e a disponibilizar, sob a forma de serviços acessíveis remotamente, a possibilidade de um utilizador reqiuisitar tempo de computação ou espaço de armazenamento para as suas aplicações. Esta nova geração de sistemas torna acessível, ao comum dos utilizadores, grandes capacidades de processamento, sem exigir a aquisição de caros equipamentos de hardware e o esforço de assegurar a gestão e manutenção do software.

Esta disciplina estuda os problemas relacionados com esta problemática e os modelos e tecnologias que estão a ser utilizados actualmente  e os novos sistemas que estão a emergir e dominarão o desenvolvimento de aplicações de grande escala nos próximos anos.


Objectivos. Perspectiva global dos paradigmas e ambientes de desenvolvimento de aplicações diparalelas e distribuídas, de grande escala para arquitecturas de Grids e Clouds.  Motivação para as novas classes de aplicações paralelas e distribuídas sobre Grids/Clouds e o seu impacte em diversas áreas disciplinares, com acesso a espaços virtuais colaborativos e a sistemas de informação distribuídos, e acesso transparente a repositórios de dados e de serviços. Estuda as características dos modelos de computação paralella e distribuída para sistemas de Gri/Cloud Computing, com o foco na programação de aplicações, na virtualização de recursos software e hardware, na integração de serviços e nas normas para as arquitecturas de suporte. Estuda as soluções correntes e emergentes dos fornecedores - providers - de serviços baseados em Clouds (por exemplo, a Amazon). A parte laboratorial consiste na familiarização com ambientes de programação e desenvolvimento para Grids, como o  sistema Globus, em gestores de recursos distribuídos, na configuração de ambientes virtuais para acesso a plataformas de Grid/Cloud Computing e na utilização de ambientes baseados em Workflows para o desenvolvimento de aplicações.

Programa 

Programa (para  a edição de 2009/10)

1. Computação paralela e distribuída em sistemas heterogéneos de grande escala: Grid /Cloud Computing.

2. Arquitecturas dos sistemas Grid e Cloud Computing: os modelos genéricos.

3. Modelos de programação e ambientes de desenvolvimento de aplicações.

4. Perfis de utilização e classes de aplicações

5. Arquitecturas, middleware e normas para as arquitecturas de serviços para computação distribuïda em Grid e Cloud: esrudo das tecnologias e dos casos concretos. A abordagem de virtualização e os ambientes de suporte a máquinas virtuais em plataformas de computação em Grid. As soluções dos fornecedores de serviços de Cloud Computing.

6. Estudo de casos de aplicações

Práticas

A componente laboratorial (com um peso de 30% para o cálculo da nota final) envolve 4 trabalhos centrados na programação de aplicações paralelas sobre uma plataforma de computação distribuída com nós multiprocessadores. Utiliza ambientes de suporte ao escalonamento de trabalhos e processos distribuídos, e camadas de middleware orientadas para serviços de computação em Grid e Cloud. Utiliza ambientes de suporte a máquinas virtuais distribuídas para configurar plataformas de Grid/Cloud e ambientes baseados em Workflows para o desenvolvimento de aplicações.

---

Programa (com maior detalhe)

0. Modelos de computação paralela e distribuída

1. Características dos modelos e sistemas de computação distribuída em Grid e Cloud

A computação em Grid e Cloud na convergência dos sistemas de computação paralela, das tecnologias dos sistemas distribuídos e dos ambientes de resolução de problemas. Os modelos de computação em Grid e a sua relação com: os modelos de computação paralela, os modelos de computação distribuída, os modelos da Web e os modelos P2P.

Os paradigmas da computação em Grid/Cloud. As abstracções de Utilizador e de Recurso e os níveis de virtualização das arquitecturas de suporte. 

2. Arquitecturas dos sistemas de computação distribuída em Grid/Cloud

Hierarquia das arquitecturas de Grid/Cloud

Camadas de middleware de suporte e suas interfaces de programação

Relação com as tecnologias de sistemas distribuídos "tradicionais" e Web

3. Modelos de programação e ambientes e ferramentas de desenvolvimento para os sistemas de computação distribuída em Grid/Cloud

Composição, programação e implantação (deployment) de aplicações

Modelos de coordenação das computações: especificação da estrutura e do comportamento dos compontes distribuidos e suas interacções

Modelos de programação (baseados em objectos, componentes e serviços). Estudo de casos. 

Ambientes e utensílios de suporte ao desenvolvimento: dedicados a aplicações (Problem-solving environmente) e baseados em workflows.

4. Perfis de utilização e classes de aplicações

Grids computacionais

Grids centradas nos dados. Análise  e processamento de grandes volumes de dados distribuidos.

Grdis centradas na interacção e na colaboração. Relação com os sistemas baseados em sensores distribuiidos

Grids centradas na semântica/ conhecimento no acesso a informação distribuída em grande escala

Grids de alcance llocal (cluster-based Campus Grids), Grids empresariais e Grids globais

Grids académicas e Grids de produção

5. Arquitecturas  de serviços e gestão de recursos para computação distribuïda em Grid/Cloud

Organização orientada para serviços (OGSA - OpenGridServiceArtchitecture e sua relação com WebServices)

Gestão de recursos e sua monitorização. Qualidade de serviço. Escalonamento centrado nas compuitações e centrado nos dados. Contabilização do uso dos recursos (accounting) e a dimensão económica das Grids.

Confiabilidade (dependability) dos sistemas de Grid

Reconfiguração dinâmica e computação autonómica: modelos, middleware e suporte à execução.

Virtualização em Grids: virtualização de serviços (aos níveis de SO, rede e aplicações)

Soluções e arquitecturas de suporte a Cloud Computing. Os serviços oferecidos pelos Cloud Service Providers.

6. Estudo de casos de aplicações

Ambientes integrados para resolução de problemas complexos (Problem-solving environments)

em ciência, engenharia, medicina, economia, finança, educação 

Prática laboratorial: A componente laboratorial envolve a programação de aplicações sobre uma plataforma de computação distribuída suportada por camada de middleware orientada para serviços de computação em Grid/Cloud.

Bibliografia

Referências de base
  • Notas das aulas teóricas (nesta página, junto aos Sumários) e guia das práticas.(nesta página, junto aos Trabalhos).
  • I. Foster, C. Kesselman, The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure, Morgan-Kaufmann, 2004.
  •  M. Li, M. Baker, The Grid Core Technologies, Wiley, 2005.
  •  B. Di Martino et al, Engineering the Grid: Status and Perspective, American Scientific Publishers, 2006.
  •  J. C. Cunha, O. F. Rana, Grid Computing: Software Environments and Tools, Springer, 2006.
Referências disponíveis através da rede
  • < a completar>

Auto-avaliação

Haverá enunciados de testes de auto-avaliação, publicados nesta página, quinzenalmente. Aconselham-se os alunos a tentarem resolvê-los e procurarem esclarecer as sua dúvidas, junto dos docentes, durante o semestre lectivo.

Aulas práticas

A componente laboratorial envolve a programação de aplicações sobre uma plataforma de computação distribuída suportada por uma camada de middleware orientada para serviços de computação em Grid/Cloud.

Para a obtenção de frequência os alunos têm de fazer  os  trabalhos práticos e satisfazer as condições abaixo indicadas.

Regras de avaliação

Trabalhos

São 4 trabalhos a realizar nas aulas práticas, por grupos de 2 alunos.

Prazo de entrega dos Trabalhos:
   Início          Aulas               Entrega 

T1 - 29/9 2+1 - 19/10
T2 - 20/10 2 - 2/11
T3 - 3/11 2 - 16/11
T4 - 17/11 3 - 18/12

Frequência na cadeira

Para se obter frequência na cadeira e ter nota final  é necessário ter pelo menos 9.5 na nota prática. Todos os alunos se devem inscrever num turno prático. Os alunos que comprovem o seu estatuto de trabalhador estudante não são obrigados a ir às aulas práticas, mas têm de cumprir os mesmos requesitos de entrega dos trabalhos práticos, nos prazos indicados.

Testes

(sujeito à confirmação pela CP)
  • 1º teste: dia  13/11/2009, às 9h30 (hora a confirmar)
  • 2º teste: dia  16/12/2009, às 14h

    • Nota final

    • Nota Final = 0.70*NT+0.30*NP em que NT é a parcela da avaliação por testes ou exame e NP é  a parcela resultante da avaliação da componente prática laboratorial.
    • NT: 
      • obtida através de 2 testes, realizados ao longo do semestre, ou através do exame final
      • os testes e o exame são sem consulta,  e cobrem as matérias teórica e prática
      • Se optar por fazer  a avaliação por testes: NT = 0.5* NT1+0.5*NT2 (NT1 e NT2 são as notas dos testes)
        • e, nesse caso, se  Nota Final = 0.70*NT+0.30*NP for >= 9.5 após os testes, tem dispensa de exame.
      • Se, tendo dispensado de exame, decidir comparecer a exame final, a sua componente de nota NT = Nota do Exame. A componente NP mantém-se (note que, neste caso, pode sempre inscrever-se para Melhoria de Nota, na Rep. Académica).
      • Se não dispensou, após ter feito os testes, tem de fazer o exame. A componente NP mantém-se.
    • NP:
      • Práticas laboratoriais:  realização de 4 trabalhos, grupos 2 alunos. Obtém-se  a nota final da prática laboratorial NP final numa escala de 0 a 20.
      • Frequência: é exigida para se obter uma nota final na disciplina; tem frequência quem satisfizer a seguinte condição:
        • NP  >= 9.5
    • Os alunos que obtiveram frequência na disciplina em 2008/09, mantêm a frequência na disciplina em 2009/10. Assim, deverão indicar explicitamente aos docentes se não pretendem inscrever-se nas práticas e, nesse caso, a sua nota final na disciplina será a nota obtida nos testes ou no exame (NotaFinal = NT). Caso contrário, ao inscreverem-se nas práticas, a sua nota final  terá em conta a nota obtida nas práticas (NP) neste ano de 2009/10: Nota Final = 0.70*NT+0.30*NP
    • Os alunos podem fazer Melhoria de nota através do regime oficial, com inscrição em Exame de Melhoria de Nota, pela Rep.Académica. A componente NP obtida em 2009/10, mantém-se.