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Hochleistungsrechnen URL PDF XML

Modulcode: Inf-HPC
Englische Bezeichnung: High Performance Computing
Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Dirk Nowotka
Turnus: unregelmäßig (WS12/13 WS13/14 WS14/15 WS15/16 WS16/17 WS17/18 WS18/19 WS19/20 WS20/21 WS21/22 WS22/23 WS23/24)
Präsenzzeiten: 2V 2Ü
ECTS: 6
Workload: 30 Std. Vorlesung, 30 Std. Präsenzübung, 120 Std. Selbststudium
Dauer: ein Semester
Modulkategorien: BSc-Inf-WP (BSc Inf (21)) WI (BSc Inf (15)) WIPVNS (BSc Inf) MSc-Inf-WP (MSc Inf (21)) 2F-MEd-Inf-WP (MEd-Hdl Inf (21)) 2F-MA-Inf-WP (2F-MA Inf (21)) MSc-WInf-WP-Inf (MSc WInf (21)) WI (MSc Inf (15)) WI (MSc WInf (15)) WI (MEd Inf) WPI (MEd Inf)
Lehrsprache: Deutsch
Voraussetzungen: Info Inf-ADS Inf-Math-A Inf-Math-B Inf-Math-C

Kurzfassung:

Ausgehend von einigen typischen Anwendungsbeispielen werden wichtige Techniken des Hochleistungsrechnens behandelt, beispielsweise Parallelisierungs- und Vektorisierungsansätze.

Lernziele:

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sollen in die Lage versetzt werden, aktuelle Techniken des Hochleistungsrechnens einzusetzen. Dazu gehören neben einem Einblick in die typischen Aufgabenstellungen vor allem ein Verständnis der Struktur moderner Hochleistungsrechensysteme als auch praktische Erfahrung im Umgang mit den korrespondierenden Programmiertechniken.

Lehrinhalte:

  • Typische Anwendungsbeispiele (numerische Simulation, Algorithmen auf Graphen und Gittern)
  • Vektorisierung (am Beispiel AVX/SSE)
  • Parallelisierung in Shared-Memory-Systemen (am Beispiel OpenMP)
  • Parallelisierung in Distributed-Memory-Systemen (am Beispiel MPI)
  • Rechnen auf heterogenen Architekturen (mit CUDA und OpenMP)

Weitere Voraussetzungen:

  • Programmierkenntnisse in der Sprache C
  • Module Mathematik A/B/C für Informatiker
  • Modul Algorithmen und Datenstrukturen

Prüfungsleistung:

mündliche Abschlussprüfung, Zulassung erfordert zweimaliges Vorrechnen in den Übungen sowie die erfolgreiche Bearbeitung der Programmieraufgaben (Hasuaufgaben)

Lehr- und Lernmethoden:

Vorlesung, theoretische Übung, Programmieraufgaben

Verwendbarkeit:

Wahlpflichtbereich B.Sc. Informatik

Literatur:

eigenes Skript

Verweise:

Kommentar: