Paralleles Rechnen (Sommersemester 2011)
- Dozent*in: Jun.-Prof. Dr. Jan-Philipp Weiß
- Veranstaltungen: Vorlesung (0162000), Übung (0162100)
- Semesterwochenstunden: 2+2
Der Einsatz moderner Parallelrechner und die Entwicklung von angepassten
parallelen Algorithmen ermöglichen es, Probleme, die auf üblichen
Arbeitsplatzrechnern nicht lösbar sind oder eine Rechenzeit von Wochen bis zu
Monaten erfordern, meist innerhalb von wenigen Stunden zu bearbeiten. Dadurch
erst werden die Simulation von komplexen Phänomenen aus den Natur- und
Ingenieurwissenschaften und die notwendigen Parameterstudien ermöglicht.
Die Vorlesung behandelt die Grundlagen für die effiziente Nutzung von
Parallelrechnern und Supercomputern. Hierbei wird insbesondere auf die
mathematische Modellbildung und Gebietszerlegungsmethoden für die Lösung
partieller Differentialgleichungen eingegangen. Es werden Rechnerarchitekturen
und Programmierparadigmen und -umgebungen auf Systemen mit gemeinsamem und
verteiltem Speicher vorgestellt. Für wichtige Problemstellungen der
numerischen Mathematik werden in diesem Rahmen Aspekte von effizienten
Datenstrukturen (z.B. für tridiagonale und dünnbesetzte Matrizen) und
parallelen Algorithmen erörtert. Hierzu werden insbesondere verschiedenene
parallele Gleichungssystemlöser vorgestellt und diskutiert. Weiter werden
auch die Grundtechniken zur Leistungsbewertung vermittelt. Darüber hinaus wird
auch auf neueste technologische Entwicklungen im Bereich der
Multicore-Technologien eingegangen (z.B. GPUs, FPGAs, Cell).
Die Vorlesung hat einen einführenden Charakter und setzt lediglich
Vorkenntnisse in den Programmiersprachen C oder C++ voraus. In den begleitenden
Übungen werden verschiedene Aufgabenstellungen auf Parallelrechnern unter
Verwendung von MPI, OpenMP und CUDA bearbeitet.
Interessierte Kandidaten wenden sich bitte per E-Mail an
jan-philipp.weiss@kit.edu. Aufbauend auf der Vorlesung können sich
Diplom- oder Masterarbeiten ergeben.
| Termine | ||
|---|---|---|
| Vorlesung: | Donnerstag 9:45-11:15 | 1C-03 |
| Übung: | Montag 8:00h-11:00h (14-tägig) | SCC Geb. 20.20 I-Pool |
| Lehrende | ||
|---|---|---|
| Dozent, Übungsleiter | Jun.-Prof. Dr. Jan-Philipp Weiß | |
| Sprechstunde: | ||
| Zimmer Röserhaus (01.86) | ||
| Email: Jan-Philipp.Weiss@kit.edu | ||