隨著電腦科技的發展,平行計算機的進步也是一日千里。在各個研究領域裡,平行計算所扮演的角色可以說是與日劇增。因為平行計算機可以快速的處理大量的資料與進行計算,在日益要求準確及快速求解的情形下,使用平行計算變成了現代科學人的必備技能。本課程希望透過熟悉Message Passing Interface (MPI) 這個標準語法,進而帶領學生瞭解當代平行計算機的架構與平行演算法等相關知識,進而培養學生學習新一代平行計算機的能力。 備註:德國馬克是少數將數學家放在錢幣的國家。
本課程希望透過熟悉Message Passing Interface (MPI) 這個標準語法,進而帶領學生瞭解當代平行計算機的架構與平行演算法等相關知識,進而培養學生學習新一代平行計算機的能力。
黃杰森
黃杰森老師的研究方向在於多孔媒體流,區域分割法,無網格法,金融數學及平行計算。黃杰森老師先後執行遠距課程,開放式課程及磨課師課程,自1999年起便先後在國立中山大學開設平行計算課程。
第1週:Unit 1. Introduction to Parallel Computing
第2週:Unit 2. Dichotomy of Parallel Computing Platforms
第3週:Unit 3. Communication Costs in Parallel Machines
第4週:Unit 4. Analytical Modeling of Parallel Systems
第5週: Midterm Exam
第6週:Unit 5. Collective Communication and Computation Operations
第7週:Unit 6. Topologies and Embedding
第8週:Unit 7. Using MPI for Simple I/O
第9週:Unit 8. Accessing Arrays Stored in Files
第10週:Unit 9. Introduction to Remote Memory
第11週:Final Exam
週次
教學單元主題
教學單元影片
1
Introduction to Parallel Computing
1-1介紹平行計算
1-2介紹平行計算在各領域的運用
Trends in Microprocessor Architectures
1-3介紹微處理器的架構
1-4記憶體與平行計算的關係
2
Dichotomy of Parallel Computing Platforms
2-1平行計算的分類
2-2SIMD and MIMD 處理器
2-3Shared Space 與Message Passing平台
3
Communication Costs in Parallel Machines
3-1平行計算的傳遞成本
Programming Using the Message Passing Paradigm
3-2Message-Passing的基本架構
3-3基本MPI指令Send Recv
4
Analytical Modeling of Parallel Systems
4-1平行計算的效率評估方式
4-2瞭解Analytical Model
Scalability of Parallel Systems
4-3分析speed up 及effencicy
4-4Cost optimal 執行時間
5
Collective Communication and Computation Operations
5-1群組傳遞訊息(一)
5-2群組傳遞訊息(二)
Non-Parallel I/O
5-3如何進行輸入輸出
5-4如何使用單一結點
Understand deadlock
5-5基本MPI指令Sendrecv_Replace
5-6瞭解MPI_Datatype
6
Topologies and Embedding
6-1瞭解如何建立高維拓樸結點
6-2MPI_Cart_create
Groups and Communicators
6-3結點間的群組關係
6-4瞭解MPI_Cart_sub
7
Using MPI for Simple I/O
7-1瞭解平行I/O
7-2瞭解MPI_File_open
Noncontiguous Accesses
7-3平行I/O 進階
7-4瞭解MPI_File_set_view
8
Accessing Arrays Stored in Files
8-1瞭解如何使用ghost region
8-2瞭解MPI_Type_create_subarray
Achieving High I/O Performance with MPI
8-3瞭解四階段的平行I/O
8-4瞭解MPI_File_read_all
9
Introduction to Remote Memory Operations
9-1瞭解Remote Memory Operations
9-2瞭解MPI_Win_create
實際算例
9-3平行計算線性方程式求解
9-4平行計算偏微分方程方程式求解
課程預計上課時間為18節(50分鐘/節),分成9單元,每單元分成兩小節,總上課時間為80分鐘,習題講解與討論20分鐘,預計上課時間為9週。每一小節皆先製作教學檔案,隨即製作教學錄影檔,教學錄影檔與教學檔案(以PDF檔型式)都會上傳於網站以供學員自行下載閱讀,並配合課後練習與線上評量等活動以瞭解學員之吸收狀況。透過多功能的教學網站的各項功能,我們希望能在學生學習過程能夠隨時隨地得到需要的幫助,譬如本站包括上課的所有資源,教材,上課課程影片,學生可於課前或課後,得到上課的材料。
具備基本計算機程式語言撰寫能力之學生,如c或c++。
Using MPI-2, Advanced Features of the Message-Passing Interfaceby William Gropp, Ewing L. Lusk and Rajeev Thakur. The MIT Press.
本課程證書費用:500元
如何申請證書?
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