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Praktikum Wissenschaftliches Rechnen - Winter 08

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Term
Winter 08
Lecturer
Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz,
Ioan Lucian Muntean,
Csaba Attila Vigh,
Thomas Auckenthaler
Time and Place
Mittwoch 16:00 - 17:30 (Erste Vorlesung am 22. Oktober, 2008)
Audience
Studierende der Informatik im Hauptstudium, Studierende im Masterstudiengang Informatik, Studierende der Techno-, Diplom- und Finanz-Mathematik (Modul IN8904)
Tutorials
-
Exam
-
Semesterwochenstunden / ECTS Credits
6 SWS (6P) /10 Credits
TUMonline
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Contents

Einordnung

Diese Lehrveranstaltung ist ein Wahlpflichtpraktikum für Studenten der Informatik im Hauptstudium im Bereich theoretische Informatik (Modul IN8904)

Rücktritt und Prüfung

Bitte beachten Sie die allgemeinen Hinweise zu Prüfungen am Lehrstuhl.

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Die Anmeldung erfolgt bei der Vorbesprechung oder per Email.

Hintergrund des Praktikums

Leistungsfähige Programme, die die Eigenschaften schneller Rechnersysteme voll ausnutzen sind heute wichtige Wettbewerbsfaktoren in Forschung und Industrie. Die maximale Rechenleistung eines durchschnittlichen Arbeitsplatzrechners wurde in den letzten Jahren drastisch gesteigert. Begriffe wie SSE, EPIC, Dual-core, Multithreading usw. sprießen im Wettlauf der Hardwarehersteller wie Pilze aus dem Boden. Das Praktikum "Wissenschaftliches Rechnen" beschäftigt sich in diesem Semester mit den Konzepten, die hinter diesen Schlagwörtern stehen, mit dem Einfluss dieser Konzepte auf den Entwurf und die Programmierung rechenintensiver Programme sowie mit der Implementierung dieser Programme auf leistungsstarken Rechnern und auf "Clusters of Workstations" (COWs).

Das Praktikum bietet die Möglichkeit, sowohl Erfahrungen auf leistungsstarken Einzelprozessorsystemen als auch auf COWs zu sammeln. Letztere werden im akademischen wie im industriellen Bereich zunehmend als beliebte Alternative zu klassischen Supercomputern eingesetzt.

Die Veranstaltung vermittelt den TeilnehmerInnen ein Verständnis für leistungsorientierte Datenstrukturen und Algorithmen der seriellen und parallelen Programmierung. Die Besonderheiten der einzelnen Plattformen werden besprochen und am Laufzeitverhalten numerischer Algorithmen verifiziert.


Inhalt des Praktikums

Das Praktikum gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden die grundlegenden Begriffe, Konzepte und Programmiertechniken eingeführt. Hier sind auf jedem Übungsblatt mehrere Aufgaben teils theoretisch, teils praktisch von jeder Übungsgruppe zu lösen. Im zweiten Teil bearbeitet jede Übungsgruppe ein Projekt. Hier wird das im ersten Teil Erlernte an einem praktischen Beispiel angewandt. Nähere Informationen erhalten die Teilnehmer in der Vorbesprechung.


Aufgaben, Quellcodes und sonstiges Material

Aufgaben

Aufgabeblatt 1
Quellcode mess.tar
Aufgabeblatt 2
Quellcode vector.tar
Aufgabeblatt 3
Quellcode 1 mmmul.tar

Quellcode 2 par_gaus.tar

Aufgabeblatt 4 due on January 13-th, 10:00 hours
Quellcode  labyrinth.txt
Aufgabeblatt 5 due on January 20-th, 10:00 hours
Projekt 1 (Seeschlacht) due on February 4-th, 16:00 hours (Preliminary presentation on January 28, 16:00)
Projekt 2 (Verkehrssimulation) due on February 4-th, 16:00 hours (Preliminary presentation on January 28, 16:00)

Vorlesungsfolien

Sonstiges

Gnuplot

Livermore Computing Training - Intel Compiler

Omni OpenMP Compiler Project

Hardware information (von Arnaud Desitter)

Compiler and tools tricks (von Arnaud Desitter)

Compiler Flags for SPEC CPU2000

LRZ Linux Cluster

Mozart Cluster

TOP500 Supercomputer Sites

Welcome to cray-cyber.org

Blue Gene

Blue Gene (ZAM)

SGI ALTIX - COLUMBIA

LRZ - Computing Services

The Earth Simulator Center

The Microarchitecture of the Pentium® 4 Processor

Intel® Developer Services - Directives and Pragmas and Switches Oh My!

Duel of the Titans: Opteron vs. Xeon (tom's hardware guide)

AMD Opteron™ Processor Tech Docs

MEMORY BANDWIDTH: STREAM BENCHMARK PERFORMANCE RESULTS

EuroBen Benchmark home page

Twelve Ways to Fool the Masses

Twelve Ways (D.H. Bailey)

Designing and Building Parallel Programs

Schönauer Addendum

MPICH - A Portable MPI Implementation

Tutorial Material on MPI

OpenMP: Simple, Portable, Scalable SMP Programming

Omni OpenMP Compiler Project

LRZ - Courses, Workshops, Tutorials and Training

Parallel Computing Links

Web Resources for Parallel Computing


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