בעברית ובחינם: ספר לימוד מקוון הסוקר את מהפכת המחשוב והתכנות המקבילי

מהפכת המחשוב המקבילי נמצאת בעיצומה, והיא מואצת ללא הרף. כל המחשבים כיום הם מחשבים מקביליים. אולם, המהפכה לא תושלם עד אשר כל המתכנתים ירכשו את המיומנויות הדרושות לכתיבת תוכנה מקבילית.

מרבית הספרות המקצועית אינה עוסקת בסוגיות המעשיות הרבות המאתגרות את התכנות המקבילי. הכרת הסוגיות הללו, על בוריין, היא תנאי הכרחי לשם הקניית יכולות לכתיבת קוד מקבילי יעיל ונטול תקלים. "מחשוב ותכנות מערכות מרובות-ליבות", נועד בראש וראשונה, להשלים פער זה. מחד – הספר סוקר נושאים לרוחב שדה המחשוב המקבילי, ומאידך – הוא מעמיק ודן בהיבטים המעשיים של מלאכת התיכנות המקבילי.

הספר נכתב על-ידי ד"ר עמי מרובקה שהוא בעל תואר דוקטור במדעי-המחשב מהאוניברסיטה העברית בירושלים, ובתר-דוקטורט מאוניברסיטת יוסטון, טקסס.

מרובקה בעל ניסיון רב-שנים בהקמה ופיתוח של מערכות מחשב מורכבות ועתירות ביצועים לארגונים גדולים, ועוסק בפיתוח ומחקר אקדמי ויישומי של מערכות מרובות-מעבדים, שפות תיכנות מקביליות, ארכיטקטורות מחשבים מקביליות ורשתות תקשורת מתקדמות.

ד"ר מרובקה הוא מרצה בכיר באקדמיה ומחקריו פורסמו בכתבי-עת בינלאומיים. הוא מכהן כיו"ר של כנס בינלאומי העוסק בשפות תכנות מקבילי, וחבר בוועדות התוכנית של כנסים רבים נוספים.

"מחשוב ותכנות מערכות מרובות-ליבות"

לדבריו, עקומת הלימוד של התכנות המקבילי היא מאוד מתונה. "הסיבה לכך היא מנטלית ונובעת מהצורך להתרגל לחשיבה מסוג אחר – חשיבה מקבילית. המתכנתים הורגלו לחשיבה סדרתית, והיא עדיין מוטמעת באופן שבו מתבצעת מלאכת התיכנות המקבילי".

"זאת משום שהזרם המרכזי של התכנות המקבילי מבוסס על שפות תכנות סדרתיות, שהורחבו לתמוך במקביליות. ולכן, קשה להתנתק מהחשיבה הסדרתית, למרות שהדבר רצוי מאוד". לעומת זאת, אמר, "הקניית חשיבה מקבילית יכולה להיעשות רק בעבודה קשה, דרך אצבעות הידיים. עוד רחוק היום שבו המונח 'תכנות מקבילי' יהיה שם נרדף למונח 'תכנות'".

הספר מציג את מירב הסוגים של המקביליות כפי שהיא באה לידי ביטוי במחשוב העכשווי, ומתמקד בארכיטקטורות המקביליות המובילות והמודלים לתכנות מקבילי החשובים.

להרחיב את הספר לשפות ומודלים נוספים

הארכיטקטורות המקביליות הנסקרות בספר הן ארכיטקטורות מבוססות זיכרון משותף, וארכיטקטורות מבוססות  זיכרון מבוזר. המודלים לתיכנות מקבילי החשובים המתוארים בהרחבה הם מודלי התיכנות OpenMP ו-MPI. הסיבה לבחירה במודלים אלה, היא ששניהם הפכו לתקן של תעשיית התוכנה, והם תומכים בשפת C המוכרת למירב מהנדסי התוכנה.

האלגוריתמים, סוגיות התכנות, והנושאים הרבים הנסקרים בספר, מלווים במספר רב של דוגמאות, איורים, תוכניות בקוד מקור מלא המוכנות להרצה, ותוצאות ריצה. יחד עם זאת, ד"ר מרובקה מדגיש שיש בכוונתו להרחיב את הספר לשפות ומודלים לתכנות מקבילי נוספים.

הספר מיועד לכל אחד – סטודנטים או מהנדסי תוכנה – המעוניינים להכיר את יסודות המחשוב והתכנות המקבילי. רצוי שלקורא תהיה היכרות עם שפת התיכנות C או שפת תכנות דומה, וידע בסיסי באלגוריתמים ובמחשוב סידרתי. הספר מתאים לקורסי מבוא במחשוב ותכנות מקבילי בחוגים למדעי המחשב והנדסת תוכנה.

ד"ר מרובקה בחר להפיץ את הספר בחינם בתקווה שיתרום לקידום הידע בתחום מדעי המחשב והנדסת התוכנה בכלל, ובמחשוב ותכנות מקבילי בפרט. את הספר ניתן להוריד באתר הרשמי.

להורדה לחצו כאן.