Langages et développement

Formation Python : Programmation Parallèle et Calcul Distribué Avancé

Maîtrisez Python pour la programmation parallèle et le calcul distribué. Optimisez les performances avec des architectures multithread et multiprocessus. Apprenez à distribuer les tâches efficacement pour des applications scalables. Idéal pour les développeurs souhaitant créer des systèmes robustes et performants.

Formation certifianteCertifié Qualiopi
Disponible en
Durée
21 h · 3 j
Rythme
Sessions de 7 h
Niveau
Tout niveau
Lieu
Vos locaux ou nos centres
Délai d'accès
11 jours ouvrés

Tarif intra-entreprise

Sur devis

Groupe jusqu'à 10 personnes · programme adaptable

Demander un devisÊtre rappelé par un conseiller

Réponse sous 24 h ouvrées · sans engagement

Financement

OPCOPlan de développement des compétencesFNE / FAFSimuler mon financement

Objectifs de la formation

Maîtriser les paradigmes de programmation concurrente en Python
Utiliser les outils de calcul distribué pour des applications scalables
Optimiser et déboguer les performances d'applications parallèles/distribuées
Concevoir des architectures distribuées résilientes et tolérantes aux pannes

Programme détaillé

12 modules · 21 heures
01

Introduction à la programmation parallèle et distribuée

  • —Concepts fondamentaux : Concurrence, parallélisme, distribué
  • —Intérêts et défis de la programmation parallèle
  • —Types d'architectures : Multicoeur, clusters, grilles
  • —Vue d'ensemble des outils Python pour le parallélisme et le distribué
02

Threads en Python : Bases et synchronisation

  • —Introduction au module `threading`
  • —Création et gestion de threads
  • —Le Global Interpreter Lock (GIL) et ses implications
  • —Synchronisation : Locks, Semaphores, Conditions
03

Gestion avancée des threads et partage de données

  • —Utilisation de `Event` et `Barrier`
  • —Queues sécurisées (`queue` module) pour la communication inter-threads
  • —Variable `RLock` et `local`
  • —Bonnes pratiques et pièges courants avec les threads
04

Processus en Python : Introduction au multiprocessing

  • —Différences entre threads et processus (isolation mémoire)
  • —Les bases du module `multiprocessing`
  • —Création et gestion de processus
  • —Communication entre processus : Pipes, Queues
05

Pools de processus et synchronisation inter-processus

  • —Utilisation des `Pools` pour le parallélisme de tâches
  • —Partage de données entre processus : `Value`, `Array`
  • —Verrous et sémaphores pour processus
  • —Gestion des erreurs et des exceptions dans les processus
06

Programmation asynchrone avec Asyncio

  • —Concepts de programmation asynchrone : coroutines, événements
  • —Introduction au module `asyncio`
  • —`async`/`await` : Syntaxe et usage
  • —Gestion des tâches concurrentes avec `asyncio.gather`
07

Architectures RPC et introduction au calcul distribué

  • —Concepts de Remote Procedure Call (RPC)
  • —Mécanismes de sérialisation : Pickle, JSON, Protobuf
  • —Création de services RPC simples en Python (XML-RPC, RPyC)
  • —Concepts : Microservices, client-serveur
08

Bases du calcul distribué avec Dask

  • —Introduction à Dask pour les tâches parallèles et distribuées
  • —Dask DataFrame et Dask Array pour les données volumineuses
  • —Dask Delayed pour les workflows personnalisés
  • —Mise en place d'un Dask scheduler local
09

Frameworks de messagerie : Introduction à Celery

  • —Concepts de file d'attente de messages (RabbitMQ, Redis)
  • —Introduction au framework Celery pour les tâches distribuées
  • —Définition et exécution de tâches asynchrones
  • —Gestion des résultats et des états des tâches
10

Optimisation et débogage des applications parallèles

  • —Profilage des applications Python (cProfile, line_profiler)
  • —Identification des goulots d'étranglement
  • —Stratégies de débogage pour les systèmes concurrents
  • —Mesure des performances et scalabilité
11

Tolérance aux pannes et résilience en distribué

  • —Implémenter des mécanismes de reprise après panne avec Dask
  • —Configurer des alertes pour surveiller la santé des systèmes distribués
  • —Utiliser des techniques de réplication pour assurer la disponibilité des données
  • —Développer des tests de résilience pour anticiper les défaillances
  • —Analyser des scénarios de pannes et définir des stratégies de récupération
12

Cas pratiques et déploiement de systèmes distribués

  • —Étude de cas réels d'applications parallèles/distribuées
  • —Déploiement basique d'une application distribuée (Docker/Docker Compose)
  • —Conseils pour le passage à l'échelle
  • —Récapitulatif et perspectives d'évolution
Le conseil de l'expert

L'un des objectifs pédagogiques clés de cette formation est de maîtriser les paradigmes de programmation concurrente en Python. Ce savoir-faire est essentiel pour les développeurs qui souhaitent optimiser les performances de leurs applications. En abordant des modules tels que "Gestion avancée des threads et partage de données", les participants apprendront à gérer efficacement la concurrence, un aspect souvent négligé mais crucial pour le développement d'applications robustes et scalables. Un défi fréquent auquel font face les apprenants est la difficulté à comprendre la synchronisation entre threads et processus. Beaucoup se heurtent à des problèmes de contention ou de deadlocks, ce qui peut entraîner des performances médiocres ou des comportements inattendus dans leurs applications. Cette formation aborde ces problématiques en profondeur, permettant aux participants de surmonter ces obstacles et d'acquérir une compréhension solide des concepts de base et avancés. Ce qui distingue notre formation est son approche immersive et pratique, intégrant des cas d'utilisation réels et des projets concrets. Contrairement à d'autres formations, nous ne nous contentons pas d'énoncer des théories; nous guidons les participants dans la mise en œuvre de solutions de calcul distribué, notamment à travers le module "Programmation asynchrone avec Asyncio". Cette approche assure que les compétences acquises sont directement applicables et pertinentes pour des défis du monde réel. Pour tirer le maximum de cette formation, nous recommandons aux participants de préparer un projet personnel ou professionnel qui pourrait bénéficier de la programmation parallèle et distribuée. Cela leur permettra de mettre en pratique les compétences acquises tout en bénéficiant des retours d'expérience de nos formateurs. N’hésitez pas à poser des questions et à échanger avec vos pairs; l’apprentissage collaboratif enrichit l’expérience et favorise une compréhension plus approfondie des concepts abordés.

Pourquoi choisir cette formation en langages et développement

🎯

Maîtrise des paradigmes concurrents

Apprenez à maîtriser les paradigmes de programmation concurrente en Python pour développer des applications performantes et réactives.

⚙️

Outils de calcul distribué

Découvrez comment utiliser des outils de calcul distribué pour créer des applications scalables adaptées à des environnements exigeants.

📈

Optimisation des performances

Développez vos compétences en optimisation et débogage d'applications parallèles et distribuées pour garantir des performances maximales.

🔄

Conception d'architectures résilientes

Apprenez à concevoir des architectures distribuées tolérantes aux pannes, essentielles pour assurer la continuité des services.

🔗

Approfondissement du multiprocessing

Explorez la gestion avancée des threads et du multiprocessing pour un meilleur partage de données entre processus.

⏩

Programmation asynchrone

Maîtrisez la programmation asynchrone avec Asyncio pour créer des applications hautement concurrentes et réactives.

Compétences acquises

Maîtriser les paradigmes de programmation concurrente en Python

Concevoir et implémenter des applications exploitant les threads, les processus et l'asynchrone pour l'exécution simultanée de tâches, en gérant les problématiques de synchronisation et de partage de données.

Utiliser les outils de calcul distribué pour des applications scalables

Appliquer des frameworks comme Dask et Celery pour distribuer des calculs et des tâches sur plusieurs machines, optimisant ainsi les performances des applications traitant des volumes de données importants.

Optimiser et déboguer les performances d'applications parallèles/distribuées

Analyser les goulots d'étranglement des systèmes concurrents et distribués, puis appliquer des techniques de profilage et de débogage pour améliorer l'efficacité et la robustesse des solutions développées.

Concevoir des architectures distribuées résilientes et tolérantes aux pannes

Élaborer des systèmes distribués ayant la capacité de fonctionner et de récupérer suite à des défaillances, en intégrant des principes de résilience et de tolérance aux pannes dans la conception et l'implémentation.

Public, prérequis et modalités

Public visé

Développeurs Python Ingénieurs logiciels Architectes systèmes Data Scientists / Analystes

Prérequis

Connaissances de base en programmation en Python (variables, fonctions, structures de contrôle, etc.).

Moyens pédagogiques

Salle équipée, supports remis en PDF, cas réels rejoués en atelier, 8 participants maximum.

Suivi & évaluation

Évaluation continue des acquis pendant la formation Quiz et exercices pratiques pour mesurer la compréhension des concepts Projet final pour intégrer les connaissances en contexte professionnel

Accessibilité

Notre organisme de formation s'engage à accueillir et accompagner les personnes en situation de handicap. Notre référente handicap, Mme Lorène Travaux est disponible pour étudier avec vous les adaptations pédagogiques, techniques ou logistiques nécessaires avant toute inscription.

Financer cette formation

Plusieurs dispositifs permettent de prendre en charge tout ou partie du coût. Nos conseillers identifient avec vous la solution la plus adaptée à votre situation.

OPCO

Formations financées via votre opérateur de compétences

Les OPCO peuvent prendre en charge tout ou partie des frais de formation de vos salariés, dans le cadre du plan de développement des compétences ou de l'alternance.

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FAF

Aide à la formation pour les indépendants

Les Fonds d'Assurance Formation financent les formations des indépendants, auto-entrepreneurs, professions libérales et chefs d'entreprise (FAFCEA, AGEFICE, FIFPL…).

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France Travail

Des aides pour les demandeurs d'emploi

France Travail peut financer votre formation via l'AIF (Aide Individuelle à la Formation) ou des achats directs. Parlez-en à votre conseiller pour vérifier votre éligibilité.

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Employeur

Votre entreprise peut financer votre formation

Dans le cadre du plan de développement des compétences, l'employeur prend en charge le coût pédagogique et maintient la rémunération pendant la formation.

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FNE-Formation

Un soutien pour les entreprises en transformation

Le FNE-Formation accompagne les entreprises en mutation économique ou en transition écologique et numérique, avec une prise en charge pouvant aller jusqu'à 100 %.

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Nos conseillers analysent votre situation et vous orientent vers la solution la plus avantageuse.

Être conseillé gratuitement

Ils ont suivi cette formation

« Après la formation, il a mis en place un système de traitement parallèle pour traiter des données massives, réduisant ainsi le temps d'exécution de ses scripts. »

Participant à cette formation · avis recueilli en fin de session

« Dans un projet, il a utilisé des processus multipliés pour effectuer des calculs complexes, permettant d'optimiser les performances globales de l'application. »

Participant à cette formation · avis recueilli en fin de session

Questions fréquentes

- Bonnes connaissances fondamentales de Python (syntaxe, structures de données, POO). - Familiarité avec l'environnement de développement Python. - Notions de base en programmation (algorithmique, boucles, fonctions).

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