Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2  značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS

Anotace:
Studenti se naučí kombinovat svě programátorské dovednosti (schopnost tvořit efektivní algoritmy) a znalost HW (využití všech dostupných rysů architektur procesorů a paměťové hierarchie). Studenti se naučí i ladit a optimalizovat výkonnost a efektivnost algoritmů.

Osnovy přednášek:

1.		Opakování základních pojmů z architektur (pipeline, cache paměti, TLB).
2.		Nové architekturní rysy moderních procesorů.
3.		Paralelní (vícejádrové) architektury.
4.		Popis rozhraní OpenMP.
5.		Efektivní algoritmy, asymptotická složitost a její nevýhody v inženýrské praxi.
6.		Volba efektivních datových struktur a jejich kombinací.
7.		Základní rutiny pro numerické lineární algebry (husté matice).
8.		Základní rutiny pro numerické lineární algebry (řídké matice).
9.		Metody transformací zdrojových kódů I.
10.		Metody transformací zdrojových kódů II.
11.		Kompilátory a optimalizace.
12.		Modely chování skryté (cache) paměti.
13.		Modely chování sdílených skrytých (cache) pamětí

Osnovy cvičení:

1.		Seznámení s vybavením učebny.
2.		Výkonnostní ukazatele.
3.		Algoritmy pro vyhledávání prvku.
4.		Algoritmy pro vyhledávání v textu, vyhodnocení logických výrazů.
5.		Profilování kódu pomocí čítačů událostí, zadání úlohy č. 1
6.		Experimenty s nastavením kompilátoru.
7.		Řazení ve vnitřní paměti.
8.		Řazení ve vnější paměti, odevzdání úlohy č. 1
9.		Algoritmus FFT a modelování interakce více částic, zadání úlohy č. 2
10.		Grafové algoritmy, zadání úlohy č. 3
11.		Šifrování, komprese dat, odevzdání úlohy č. 2
12.		Dostupné matematické knihovny
13.		Odevzdání úlohy č.3, zápočet

Literatura:
Wolfe, M. ''High-Performance Compilers for Parallel Computing''. Addison Wesley, 1995. ISBN 0805327304. Wadleigh, K. R., Crawford, I. L. ''Software Optimization for High Performance Computing: Creating Faster Applications''. Prentice Hall PTR, 2000. ISBN 0130170089.

Požadavky:
Předmět BI-EFA. Znalost programování v jazyce C nebo C++, aktivní znalost assembleru. Mít osvojené pojmy z oblasti architektury procesorů a pamětí.

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-EIA/

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr BIK-SPOL.2015 Nespecifikovaný/á obor/specializace studia - Unspecified Branch/Specialisation of Study VO 5 BIK-BIT.2015 Bezpečnost a informační technologie V 5 BIK-BIT.2020 Bezpečnost a informační technologie V 5 BIK-WSI-SI.2015 Webové a softwarové inženýrství V 5