02616 Storskala modellering

2020/2021

Kursusinformation
Large-scale Modelling
Engelsk
5
Kandidat
F3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsning, computerøvelser i og computerprojekter.
13-uger
F3A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
To rapporter lavet af hold på 2-3 personer. Kort eksamination i spørgsmål fra rapport-opgaverne. Karakteren fremkommer ved helhedsvurdering.
Uden hjælpemidler
7-trins skala , intern bedømmelse
41391
02635.02614.02685 , Erfaring med programmering i OpenMP (enten C/C++ eller Fortran) samt kendskab til numeriske beregninger. Kendskab til Linux/Unix kommandolinien og kodning af shell-scripts er en fordel.
Bernd Dammann , Lyngby Campus, Bygning 303B, Tlf. (+45) 4525 3371 , beda@dtu.dk
Sven Karlsson , Tlf. (+45) 4525 3754 , svea@dtu.dk
01 Institut for Matematik og Computer Science
http://www.compute.dtu.dk/courses/02616
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Fremkomsten af effektive multi-core computere har givet forskere muligheder for at udføre komplicerede simuleringer på økonomisk overkommeligt hardware. Kursets mål er at udvikle de nødvendige færdigheder til at udnytte den potentielle regnekraft på moderne computerarkitekture bedst muligt.
Dette kursus bygger videre på de færdigheder fra kurset 02614 - High-Performance Computing, og præsenterer et overblik over eksisterende software, metoder og værktøjer til modellering af store problemer.
Kurset sætter deltagerne i stand til at arbejde med stor-skala problemer i Scientific Computing og deres implementering på moderne computere.
Den opnåede viden skal bruges i projektarbejde til at modellere store systemer i form af nogle udvalgte eksempler.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • analysere performance af Scientific Computing problemer
  • bruge moderne værktøjer til parallelprogrammering
  • designe og skrive parallelle koder for Scientific Computing problemer
  • anvende HPC metoder i modellering af store systemer
  • bruge værktøjer og biblioteker for at løse et problem
  • bruge direkte eller iterative løsningsstrategier
  • finde strategier til at gå fra små til store problemer
  • anvende validerings teknikker
  • udvikle parallelle programmer med MPI
Kursusindhold
Introduktion til højtydende computere med vægt på de aspekter der bestemmer computerens ydeevne ved numeriske beregninger på store datasæt/stor-skala problemer.
Overblik over message passing paradigmet (MPI): point-to-point og kollektiv kommunikation, non-blocking kommunikation, kommunikatorer og virtuelle topologier.
Numeriske metoder for stor-skala matrix beregninger, bl.a. direkte og iterative metoder til løsningen af lineære systemer, teknikker til sparse matricer.

Anvendelse af ovenstående på relevante modeller der kræver mange computerressourcer, som fx hukommelse, beregningstid, osv.
Bemærkninger
Programmering og implementering udgør en væsentlig del af kurset. Kontakt venligst den kursusanvarlige for at høre mere om forudsætninger.
Undervisningsmaterialet består af udleverede noter.
Kurset omhandler modellering og samspillet mellem modellen og metoderne indenfor HPC.
Kurset henvender sig til studerende fra alle master programmer.
Sidst opdateret
09. marts, 2021