UFUF016 Metody paralelního počítání v teoretické fyzice

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
léto 2016
Rozsah
0/2/0. 3 kr. Ukončení: z.
Vyučující
Mgr. Karel Adámek, Ph.D. (cvičící)
Garance
Mgr. Karel Adámek, Ph.D.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět je zaměřen na výuku paralelních výpočtů a zpracování dat, zvuku nebo obrazu pomocí paralelních počítačů. Délka kurzu je jeden semestr. Implementace studovaných metod je v programovacím jazyce C/C++ pomocí knihovny MPI. Kurs zahrnuje kromě teoretické výuky hlavně praktické programování konkrétních příkladů pomocí MPI na paralelních strojích IBM a SGI provozovaných ústavem fyziky.
Osnova
  • Úvod, architektury paralelních systémů, výkonnost. Paradigma sériového vs. Paralelní počítání. Současný stav paralelní výpočetní techniky. Flynnova taxonomie - SISD, SIMD, MISD, MIMD. Relativní urychlení, efektivita, sériový podíl, Amdahlův zákon, škálovaný sériový podíl.
    Základní pojmy. Task, unit of execution (UE), processing element (PE), load balance, load balancing, synchronizace, (a)synchronicita, race conditions, deadlocks. Základy MPI.
    Design Paralelního programu. Dělení problému, funkční rozdělení, datové rozdělení. Návrh komunikace, úkolů, přidělení k výpočetním jednotkám.
    Komunikace v MPI. Globální komunikace - Broadcast, Reduce, Gather, Scatter. Sdružování dat. Komunikační modely a topologie. Pokročilá komunikace - Non-blocking communication, Persistent communication requests, Synchronous mode, Buffered mode, Ready mode. Aplikace paralelních algoritmů. Paralelní algoritmy lineární algebry. Řešení systémů lineárních algebraických rovnic. Řešení soustav obyčejných diferenciálních rovnic (ODE). Řešení parciálních diferenciálních rovnic (PDE). Fourierovy řady a paralelní FFT.
    Paralelní metody zpracování dat. Paralelní diskrétní transformace, analýza vícekanálových dat a obrazů.
Informace učitele
* 60% účast na přednáškách a cvičeních
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2014, léto 2015.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/leto2016/UFUF016