Proseminar High Performance Computing - Summer 15

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Term
Summer 14
Lecturer
Sebastian Rettenberger, Alexander Breuer
Time and Place
Vorbesprechung: 22. Januar 2015 um 14:45 Uhr, 01.06.011
Kickoff/Vorträge: Mittwoch, 16 - 18 Uhr, 02.07.023
Audience
Informatik (Bachelor)
Tutorials
-
Exam
-
Semesterwochenstunden / ECTS Credits
2 SWS / 4 Credits
TUMonline
IN0013



Inhalt

Überblick und Methoden des High Performance Computing: Software, Hardware, Netzwerk, Trends

Termine

Vorbesprechung: 22. Januar 2015 um 14:45 Uhr, 01.06.011
Kickoff: 15. April 2015 um 16:00 Uhr, 01.06.020

Vorträge (geplant), 02.07.023:

1. Blocktermin: 13.5.2015, 16:00 - 18:00

2. Blocktermin: 20.5.2015, 16:00 - 18:00

3. Blocktermin: 10.6.2015, 16:00 - 18:00

4. Blocktermin: 17.6.2015, 16:00 - 18:00

5. Blocktermin: 24.6.2015, 16:00 - 18:00

Bei allen Terminen gilt die Anwesenheitspflicht.

Themenvergabe

Thema Bearbeiter(in) Vortragsdatum Betreuer
x86-Architektur: Past, Present Future Robin Jespersen 13.5. Alex B.
IBM BlueGene: Sequoia, Mira Frédéric Rimmelspacher 13.5. Sebastian R.
GPU: Piz Diant Christian Frühauf 13.5. Alex B.
Co-processoren: XeonPhi
Netzwerke fuer Superrechner: Technologien und Topologien Markus Ongyerth 13.5. Alex B.
OpenMP/Cilk/TBB Christoph Kick 20.5. Alex B.
SIMD & Vektorrechner
MPI Dario Beckert 20.5. Alex B.
PGAS: Unified Parallel C, Co-array Fortran, ... Fouäd Samy 20.5. Sebastian R.
CUDA & OpenCL Jan Herlyn 10.6. Sebastian R.
Molekulardynamik Anna Mittermair 10.6. Alex B.
Lattice Boltzmann Johannes Müller 10.6. Sebastian R.
Navier Stokes Andreas Reiser 10.6. Sebastian R.
Erdbebensimulation René Abson 17.6. Alex B.
Trinity Felix Thimm 17.6. Sebastian R.
High Performance Linpack (HPL): Der Benchmark der Top500 Liste Steffen Kaiser 17.6. Alex B.
Big Data Mykola Odnoshyvkin 17.6. Sebastian R.
HPC I/O: Bibliotheken und Dateisysteme Patrick Langer 24.6. Sebastian R.
Scientific Visualization Arno Hilke 24.6. Sebastian R.
Energieeffizienz im High Performance Computing Christian Faur 24.6. Sebastian R.

Themenbeispiele

Hardware

  • x86-Architektur: Past, Present Future
  • IBM BlueGene: Sequoia, Mira
  • GPU: Piz Daint
  • Co-processoren: XeonPhi (Knights Corner, Knights Landing, Knights Hill)
  • Netzwerke fuer Superrechner: Technologien und Topologien

Parallelisierungsmodelle

  • OpenMP/Cilk/TBB
  • SIMD & Vektorrechner
  • MPI

Anwendungen

  • Molekulardynamik
  • Lattice Boltzmann
  • Navier Stokes
  • High Performance Linpack (HPL): Der Benchmark der Top500 Liste & High Performance Conjugate Gradient (HPCG)
  • Erdbebensimulationen
  • Energieeffizienz im High Performance Computing

Recherchetipps

Um weitere Literatur zu finden, gibt es vielfältige Möglichkeiten, z.B.

oder direkt über die Webseiten der Verlage (Elsevier, Springer, IEEE, ACM, ...)

Sowie Bibliotheksrecherche online

aus dem Uni-Netz (VPN Zugang bzw. lokal vor Ort) muss der Proxy gesetzt werden, dann gibt es kostenlosen Zugriff auf viele Journals etc., siehe

Manche Bücher sind zudem über den OPAC-Katalog abrufbar ("Volltext" Button):

Tipps zum Schreiben eines Papers

Tipps zur Vorbereitung einer Präsentation

Tun Sie alles dafür, dass Ihre Zuschauer möglichst leicht Ihrem Vortrag folgen zu können.

  • Denken Sie bei der Vorbereitung Ihres Vortrages an Ihr Publikum: welchen Wissensstand haben sie, welche Interessen, usw. Sie sollen lernen, Ihr Thema zu „verkaufen“. Das beste Ergebnis, dass Sie erwarten können: die Zuhörer (Mitstudenten) haben Ihren Vortrag verstanden und möchten mehr über das Thema erfahren.
  • Menschen haben eine beschränkte Aufnahmekapazität. Man kann davon ausgehen, dass die meisten nur bis zu 5 zentrale Punkte aus einem Vortrag mitnehmen können - bei einem 20-minütigen Vortrag eher 3. Überlegen Sie sich deswegen gut, was Ihr Publikum nach dem Vortrag über Ihr Thema wissen soll. Und dann machen Sie die Wichtigkeit dieser Informationen eindeutig: sagen Sie das, sagen Sie es nochmal, und fassen Sie es am Ende nochmal zusammen.
  • Als Daumenregel gilt: man braucht 2 bis 3 Minuten pro Folie. Denken Sie daran während der Planung Ihres Vortrages. Es ist kaum möglich 15 Folien in einen 20-minütigen Vortrag zu „packen“.
  • Formeln können viel Information in einer kompakten Form repräsentieren. Man braucht aber auch viel Zeit und Energie, um diese Information wieder „dekomprimieren“ zu können. Wenn Sie eine Formel auf Ihren Folien haben, erklären Sie was diese bedeutet, welche Informationen sie enthält, welche Intuition dahinter steht. Überlegen Sie sich, ob dieselbe Information auch mit anderen Mitteln erklärt werden kann, z.B. mit einem Beispiel oder mit einem Diagramm.
  • Verwenden Sie keine Fachbegriffe ohne sie davor zu erklären. Falls die Begriffe von Ihren Kommilitonen in einem früheren Vortrag bereits erklärt wurden, können Sie darauf verzichten oder die Bedeutung nur kurz wiederholen - und am besten darauf referenzieren.
  • Der Text auf den Folien soll gut lesbar sein. Achten Sie darauf, dass die Schriftart gut lesbar ist, und die Schriftgröße nicht zu klein ist (mind. 16 pt, besser 20 pt). Als Faustregel soll man nicht mehr als 7 Kernaussagen auf einer Folie haben.
  • Für die Präsentation gilt: üben, üben, üben! Halten Sie ihre Präsentation mindestens 5 Mal zur Probe, bevor Sie sie im Vortrag im Seminar halten. Machen Sie eine Trockenübung vor Ihren Freunden, Eltern, Geschwistern oder wer auch immer zu langsam flieht ;-) Wenn Sie niemanden finden können, üben Sie vor dem Spiegel - aber definitiv so im Stehen, wie Sie später Ihren Vortrag auch halten würden.
  • Reden Sie laut, deutlich und nicht zu schnell. Je mehr Konzentration Ihre Zuschauer brauchen um Sie akustisch zu verstehen, desto früher werden sie aussteigen.
  • Folien dienen zur Visualisierung und sollen Ihnen helfen, auf dem Faden zu bleiben. Während des Vortrages versuchen Sie nicht die Folien einfach runter zu lesen. Die meisten können schneller lesen, als sie vorlesen. Tipp: nur Stichworte auf die Folien, den Rest erzählen Sie sowieso selbst.
  • Suchen Sie ein Feedback: haben die anderen Studenten Ihre Erklärung verstanden, haben sie noch Fragen oder haben sie schon längst aufgeben Ihrem Vortrag zu folgen?
  • Wenn Sie noch etwas anderes machen können, das Ihren Zuschauern das Verstehen des Themas erleichtern soll, dann sollen Sie es unbedingt machen.

Formalia

  • Vortrag: 20min + 10min Diskussion
  • Ausarbeitung: 5 Seiten im IEEE Format (Template, s.o.), excl. Quellenangaben
    • Die Ausarbeitung muss mit Latex erstellt werden!
  • Ein Rücktritt ist nur bis zum Kickoff Treffen (in der 1. oder 2. Vorlesungswoche, genauer Termin wird noch festgelegt) möglich
  • Bitte beachten Sie auch die zentralen Hinweise unter Regelungen für Prüfungen am Lehrstuhl V

Wichtige Termine

  • Spätestens 10 Tage vor dem Vortrag - Treffen mit dem Betreuer
    • Melden Sie sich selbständig bei Ihrem Betreuer per Email um einen Termin zu vereinbaren.
    • Ein Entwurf der Ausarbeitung und des Vortrags muss 2 Tage vor dem Treffen beim Betreuer per Email eingereicht werden.
  • Am Tag des Vortrages - Abgabe der fertigen Ausarbeitung