Впровадження віртуалізованого середовища для лабораторних робіт з паралельного програмування

Анотація

Метою даного дослідження є розробка та впровадження віртуалізованого середовища для виконання лабораторних робіт з паралельного програмування в умовах дистанційного навчання. Аналіз літератури підтвердив ефективність розробки віртуальних лабораторій для навчання здобувачів. Також із аналізу літератури можна зробити висновок про недостатність існуючих рішень віртуальних лабораторій для використання їх у паралельному програмуванні. Актуальність дослідження зумовлена потребою забезпечити студентів рівним доступом до обчислювальних ресурсів без прив'язки до фізичного обладнання. Методологія дослідження включає аналіз сучасних технологій віртуалізації, порівняння п’яти альтернативних рішень, розробку критеріїв оцінки ефективності та обґрунтований вибір оптимального варіанту. У статті докладно описано переваги обраного рішення — віртуальних машин з доступом через SSH та JupyterHub — з точки зору доступності, продуктивності, адміністрування та масштабованості. Представлено архітектуру системи, що базується на платформі Proxmox, а також детально описано можливості використання бібліотек OpenMP та MPI. Визначено ключові переваги впровадженого підходу, зокрема уніфікацію навчального середовища, спрощення технічної підтримки та зменшення вірогідності помилок під час виконання завдань. Проведено попередню оцінку результативності, заплановано експериментальне впровадження за участю студентів. Очікується, що впроваджене середовище забезпечить не лише технічну сумісність і продуктивність, але й позитивно вплине на мотивацію та успішність студентів, що є важливим чинником у розвитку дистанційної освіти. У висновках акцентовано на перспективах масштабування розробленого рішення, можливості його використання в інших технічних дисциплінах, а також на необхідності подальших досліджень у напрямку автоматизації, розподілу ресурсів і моніторингу навчального прогресу.