UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID E.T.S. de Ingenieria de Sistemas Informaticos

PROCESO DE SEGUIMIENTO DE TÍTULOS OFICIALES ANX-PR/CL/001-02: GUÍA DE APRENDIZAJE

ANX-PR/CL/001-02 GUÍA DE APRENDIZAJE ASIGNATURA Programacion concurrente y avanzada CURSO ACADÉMICO - SEMESTRE 2015-16 - Segundo semestre

GA_61CI_615000305_2S_2015-16

Código PR/CL/001

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Datos Descriptivos Nombre de la Asignatura

Programacion concurrente y avanzada

Titulación

61CI - Grado en Ingenieria de Computadores

Centro responsable de la titulación

E.T.S. de Ingenieria de Sistemas Informaticos

Semestre/s de impartición

Cuarto semestre

Materia

Programacion (ob)

Carácter

Obligatoria

Código UPM

615000305

Nombre en inglés

Concurrent And Advanced Programming

Datos Generales Créditos

6

Curso

2

Curso Académico

2015-16

Período de impartición

Febrero-Junio

Idioma de impartición

Castellano

Otros idiomas de impartición

Requisitos Previos Obligatorios Asignaturas Superadas El plan de estudios Grado en Ingenieria de Computadores no tiene definidas asignaturas previas superadas para esta asignatura.

Otros Requisitos El plan de estudios Grado en Ingenieria de Computadores no tiene definidos otros requisitos para esta asignatura.

Conocimientos Previos Asignaturas Previas Recomendadas Taller de programacion Fundamentos de programacion Algoritmica y complejidad Programacion orientada a objetos Estructura de datos

Otros Conocimientos Previos Recomendados Conocimietos sobre plataformas de desarrollo como Visual Studio o Eclipse

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Competencias CB5 - Conocimiento de la estructura, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, así como los fundamentos de su programación. CC14 - Conocimiento y aplicación de los principios fundamentales y técnicas básicas de la programación paralela, concurrente, distribuida y de tiempo real CT7 - Aprendizaje autónomo: El estudiante debe responsabilizarse de su propio aprendizaje, lo que le lleva a utilizar procesos cognitivos de forma estratégica y flexible, en función del objetivo de aprendizaje

Resultados de Aprendizaje RA70 - Utiliza entornos y herramientas de desarrollo RA199 - dado un problema susceptible de ser paralelizable, escribe en un lenguaje de alto nivel una solución a dicho problema teniendo en cuenta el número de unidades de procesamiento existentes de manera local RA198 - Dado un problema en el que intervienen procesos concurrentes, escribe en un lenguaje de alto nivel una solución a dichos problema RA74 - Comprende los elementos de lenguajes de programación de distintos paradigmas RA197 - Dado un problema en el que intervienen procesos concurrentes, determina la mejor estrategia para la comunicación/sincronización de dichos procesos RA196 - Dado un objetivo de aprendizaje a corto plazo, identifica de forma autónoma los conocimientos y habilidades necesarios y establece un plan para lograrlo. El plan integra la selección de fuentes de información, métodos de búsqueda de la información oportuna, y criterios para sintetizar la información recopilada. RA200 - Dado un problema con cálculo distribuido, establece la topología y configuración de los nodos computacionales y escribe una solución distribuida en un lenguaje de alto nivel para dicho problema

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Profesorado Profesorado Nombre

Despacho

e-mail

Perez Martinez, Jorge Enrique (Coordinador/a)

D-4415

[email protected]

Tutorías L - 11:00 - 13:00 L - 17:00 - 18:00 X - 13:00 - 14:00 X - 16:00 - 18:00

Nota.- Las horas de tutoría son orientativas y pueden sufrir modificaciones. Se deberá confirmar los horarios de tutorías con el profesorado.

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Descripción de la Asignatura La asignatura está enfocada a tratar varios paradigmas de programación avanzados tal cual son la programación concurrente, programación paralela y programación distribuida. El desarrollo de la asignatura implica el estudio previo de los estudiantes de los materiales indicados por el profesor. Posteriormente, en el aula, se realiza una evaluación individual formativa sobre los contenidos estudiados para, a continuación, y una vez despejadas las posibles dudas, pasar a realizar ejercicios prácticos sobre los contenidos estudiados. La "piedra de toque" de la metodología docente es el "aprender haciendo". Evaluación continuada y formativa, evaluación entre iguales y coevaluación, recogida de indicios de aprendizaje mediante e-portofolio y puesta en escena del aprendizaje c entradoen el estudiante. Los estudiantes utilizarán lenguajes de programación de última generación tal como C#, Scala y X10 para afrontar programación de sistemas altamente paralelos y distribuidos. Dichos lenguajes estarán alojados en plataformas como VisualStudio (.NET) o Eclipse.

Temario 1. Programación Concurrente 1.1. Introducción 1.2. Exclusión mutua 1.3. Herramientas para gestionar la concurrencia 1.4. Interbloqueos 2. Programación Paralela 2.1. Programando con hebras. Soluciones clásicas 2.2. Programación básica paralela (for y foreach paralelo) 2.3. Programación asíncrona 2.4. Tareas vs Hebras. Patrones de programación 2.5. Programación con LINQ 2.6. Programación paralela con PLINQ 2.7. Colecciones Concurrentes (queues, stacks, bags, dictionaries) 2.8. Introducción a Rx

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Código PR/CL/001

3. Programación Distribuida 3.1. Llamadas a métodos remotos (RPC) 3.2. 3.2. Programación distribuida con Remoting 3.3. Modos de vida en los objetos remotos 3.4. Limitaciones de los objetos remotos 3.5. La magia de los middleware 3.6. Aspect-Oriented Programming 3.7. Incorporación de AOP en los middleware actuales 3.8. Otros paradigmas: Actores 3.9. Otros paradigmas: Map/Reduce 4. Modelado en UML 4.1. Subestados paralelos 4.2. Diagramas de actividad 4.3. Clases activas 4.4. Diagramas de despliegue 4.5. Paso síncrono y asíncrono de mensajes

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Código PR/CL/001

Cronograma Horas totales: 64 horas

Horas presenciales: 64 horas (41%)

Peso total de actividades de evaluación continua: 100%

Peso total de actividades de evaluación sólo prueba final: 100%

Semana Semana 1

Actividad Prensencial en Aula

Actividad Prensencial en Laboratorio

Presentación de la asignatura

Otra Actividad Presencial

Actividades Evaluación

Preguntas cortas y ejercicios breves sobre los contenidos abordados (RA196, RA197, RA198)

Duración: 02:00 LM: Actividad del tipo Lección Magistral

Duración: 01:00

Introducción a la programación concurrente y a la exclusión mutua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua

Duración: 01:00

Actividad presencial

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas Semana 2

Herramientas para gestionar la concurrencia (I)

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 3

Herramientas para gestionar la concurrencia (II)

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 4

Herramientas para gestionar la concurrencia (III)

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 5

Herramientas para gestionar la concurrencia (IV)

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 6

Semana 7

Programación básica paralela

introducción a Visual Studio

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Programación con tareas y hebras

Prácticas con tareas y hebras

Duración: 02:00 AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

Duración: 02:00 PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Resolución en laboratorios de problemas relacionados con tareas y hebras en programación paralela (RA70, RA74, RA199) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

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PROCESO DE SEGUIMIENTO DE TÍTULOS OFICIALES ANX-PR/CL/001-02: GUÍA DE APRENDIZAJE Semana 8

Programación ccon PLINQ

Prácticas con PLINQ

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Código PR/CL/001 Uso de PLINQ para resolver problemas de paralelismo (RA70, RA74, RA199) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 9

Colecciones concurrentes

Prácticas con Rx

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Practica en laboratorio sobre colecciones concurrentes (RA70, RA74, RA199) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 10

Programación distribuida con RPC Duración: 02:00 AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

Prácticas con RPC Duración: 02:00 PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Practica en laboratorio sobre RPC (RA70, RA74, RA200) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 11

Ciclo de vida de los objetos remotos Duración: 02:00 AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

Prácticas con objetos remotos Duración: 02:00 PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Practica en laboratorio sobre objetos remotos (RA70, RA74, RA200) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 12

Middleware

Prácticas con middleware

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Practica en laboratorio sobre middleware (RA70, RA74, RA200) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 13

Programación Orientada a Aspectos en Middlewares Duración: 02:00 AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

Prácticas con AOP Duración: 02:00 PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Practica con AOP y middleware (RA70, RA74, RA200) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 14

Otros paradigmas: Actors, Map/Reduce

Prácticas con Actor y Map/Reduce

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Practica con Actor y Map/Reduce (RA70, RA74, RA200) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

Semana 15

Modelado en UML

Prácticas con StarUML

Duración: 02:00

Duración: 02:00

AC: Actividad del tipo Acciones Cooperativas

PL: Actividad del tipo Prácticas de Laboratorio

Practica con StarUML (RA70, RA74) Duración: 00:00 TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo Evaluación continua Actividad presencial

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Código PR/CL/001 Recuperaciones de actividades no superadas (RA70, RA74, RA196, RA197, RA198,RA199,RA200) Duración: 04:00 TI: Técnica del tipo Trabajo Individual Evaluación continua Actividad presencial

Semana 17

Evaluación final (RA70, RA74, RA196, RA197, RA198,RA199,RA200) Duración: 04:00 TI: Técnica del tipo Trabajo Individual Evaluación sólo prueba final Actividad presencial

Nota.- El cronograma sigue una planificación teórica de la asignatura que puede sufrir modificaciones durante el curso. Nota 2.- Para poder calcular correctamente la dedicación de un alumno, la duración de las actividades que se repiten en el tiempo (por ejemplo, subgrupos de prácticas") únicamente se indican la primera vez que se definen.

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Código PR/CL/001

Actividades de Evaluación Semana

Descripción

Duración

Tipo evaluación

Técnica evaluativa

Presencial

Peso

Nota mínima

Competencias evaluadas

1

Preguntas cortas y ejercicios breves sobre los contenidos abordados (RA196, RA197, RA198)

01:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CT7, CC14

2

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

02:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

3

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

02:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

4

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

02:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

5

problemas a resolver con las herramientas estudiadas (RA197,RA198)

02:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CC14

7

Resolución en laboratorios de problemas relacionados con tareas y hebras en programación paralela (RA70, RA74, RA199)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CC14

8

Uso de PLINQ para resolver problemas de paralelismo (RA70, RA74, RA199)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CC14

9

Practica en laboratorio sobre colecciones concurrentes (RA70, RA74, RA199)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CB5, CC14

10

Practica en laboratorio sobre RPC (RA70, RA74, RA200)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CB5, CC14

11

Practica en laboratorio sobre objetos remotos (RA70, RA74, RA200)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CB5, CC14

12

Practica en laboratorio sobre middleware (RA70, RA74, RA200)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CB5, CC14

13

Practica con AOP y middleware (RA70, RA74, RA200)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CB5, CC14

14

Practica con Actor y Map/Reduce (RA70, RA74, RA200)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

CB5, CC14

15

Practica con StarUML (RA70, RA74)

00:00

Evaluación continua

TG: Técnica del tipo Trabajo en Grupo

Sí

5%

5 / 10

16

Recuperaciones de actividades no superadas (RA70, RA74, RA196, RA197, RA198,RA199,RA200)

04:00

Evaluación continua

TI: Técnica del tipo Trabajo Individual

Sí

30%

5 / 10

CT7, CB5, CC14

17

Evaluación final (RA70, RA74, RA196, RA197, RA198,RA199,RA200)

04:00

Evaluación sólo prueba final

TI: Técnica del tipo Trabajo Individual

Sí

100%

5 / 10

CT7, CB5, CC14

Criterios de Evaluación La fecha límite para elegir solo evaluación final será a las dos semanas de comenzar las clases; es decir, el día 15 de febrero a las 14 horas. La evaluación es contínua, acumulativa y formativa. Los estudiantes tienen que entregar al menos el 85% de las tareas encomendadas. No todas las tareas suman nota a la calificación final. Habrá tanto pruebas individuales como de grupo. Para las

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Código PR/CL/001

pruebas de grupo, y puesto que la estrategia formativa es el aprendizaje cooperativo, la nota del grupo será la del componente del mismo que responda a las cuestiones planteadas. La evaluación es formativa en cuanto que se discute en el aula las soluciones aportadas por los estudiantes sin intervención formativa previa del profesor. Es una vez puestas de manifiesto las carencias formativas del estudiante en un determinado tema que previamente ha estudiado y evaluado, cuando el profesor puede proceder a explicar aquellos aspectos que no han quedado claro o conceptos mal interpretados. Para la evaluación final el estudiante tendrá que superar una única prueba que valore los conocimientos que tiene de la asignatura.

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Código PR/CL/001

Recursos Didácticos Descripción

Tipo

Observaciones

Programación Concurrente

Bibliografía

Jorge Enrique Pérez Martínez. Editorial Rueda, 1990

https://moodle.upm.es/titulaciones/oficiales/course/view.php?id=6674

Recursos web

alojamiento moodle UPM de la asignatura

Laboratorio 4401

Equipamiento

Laboratorio para realizar las prácticas de la asignatura

https://msdn.microsoft.com/library/dd831853.aspx

Recursos web

Página principal del entorno Visual Studio

http://www.eclipse.org/papyrus/

Recursos web

Página principal de la herramienta Papyrus sobre eclipse

http://staruml.io/

Recursos web

Página principal de la herramienta StarUML 2

Otra Información La competencia transversal que desarrolla y evalúa la asignatura es el Aprendizaje Autónomo (CT7): "El

estudiante debe responsabilizarse de su propio aprendizaje, lo que le lleva a utilizar procesos cognitivos de forma estratégica y flexible, en función del objetivo de aprendizaje" . El nivel de desempeño es el uno y se describe como: "Dado un objetivo de aprendizaje a corto plazo, identifica de forma autónoma los conocimientos y habilidades necesarios y establece un plan para lograrlo. El plan integra la selección de fuentes de información, métodos de búsqueda de la información oportuna, y criterios para sintetizar la información recopilada". El proceso de desarrollo y evaluación ocurre durante la primera semana del curso. Se trata de que caractericen y establezcan diferencias entre la programación concurrente, paralela y distribuida. Para ello deben establecer un plan de aprendizaje indicando fuentes documentales, criterios de búsqueda y finalización de la misma así como síntesis de la información. Deben resolver el problema propuesto. A lo largo del curso se enfrentan a problema similares aunque no se pide tanto rigor en la descripción del proceso de aprendizaje. La evaluación de esta competencia supone un 5% de la calificación final de la asignatura.

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