View source for Proseminar High Performance Computing - Summer 17

{{Lecture
| term = Summer 17
| lecturer = [[Alexander Pöppl, M.Sc.|Alexander Pöppl]], [[Arash Bakhtiari, M.Sc. (hons)|Arash Bakhtiari]]
| timeplace = Siehe Sektion '''Termine'''<!--Vorbesprechung: Mo, 23.01.2017 um 10:00 Uhr, MI 02.09.023<br>Kickoff/Vorträge: Mittwoch, 16 - 18 Uhr, 02.07.023-->
| credits = 2 SWS / 4 Credits
| audience = Informatik (Bachelor)
| tutorials = -
| exam = -
| tumonline = [https://campus.tum.de/tumonline/wblv.wbShowLvDetail?pStpSpNr=950240799 IN0013].
}}
= Inhalt =

Überblick und Methoden des High Performance Computing: Software, Hardware, Netzwerk, Trends
= Termine =
*Vorbesprechung: Mo, 23.01.2017 um 10:00 Uhr, MI 02.09.023
*Kick-Off: 26.04.2017 um 16:00, MI 00.13.054
* Abgabe Outline: '''10. Mai'''
* Abgabe Draft Version Paper: '''4 Wochen vor eigenem Vortrag'''
* Danach optional: Treffen mit Betreuer (selbst Termin vereinbaren!)
* Abgabe finale Version Paper: '''2 Wochen vor eigenem Vortrag'''
*Vortragstermine:
** 26.06.2017, 09:30-12:00, MI 00.13.054
** <strike>29.06.2017, 15:30-18:00, MI 02.07.023 </strike>-> verschoben auf 30.06.2017, 16:00-18:30,  MI 00.13.008 
** 03.07.2017, 09:30-12:00, MI 02.07.023
** 06.07.2017, 15:30-18:00, MI 02.07.023

<b>Bei allen Terminen gilt die Anwesenheitspflicht.</b>

= Themenvergabe =

{| class="wikitable"
|'''Thema'''
|'''Bearbeiter(in)'''
|'''Vortragsdatum'''
|'''Betreuer'''
|-
|PGAS: (X10, UPC++, ...)
|Carolin Bruckmaier
|26.06.2017
|[[Alexander Pöppl, M.Sc.]]
|-
|x86: Past and Future
|Marcus Grabler
|26.06.2017
|[[Alexander Pöppl, M.Sc.]]
|-
|SIMD & Vektorrechner
|Markus Oberprieler
|26.06.2017
|[[Alexander Pöppl, M.Sc.]]
|-
|Energie im HPC
|Lukas Rabe
|26.06.2017
|[[Alexander Pöppl, M.Sc.]]
|-
|Runtime Systems
|Florian Schelle
|26.06.2017
|[[Alexander Pöppl, M.Sc.]]

|-
|Node-Level Performance Engineering
|Ivan Baumann
|30.06.2017
|[[Arash Bakhtiari, M.Sc. (hons)]]
|-
|OpenMP, Cilk, TBB
|Felix Hennerkes
|30.06.2017
|[[Arash Bakhtiari, M.Sc. (hons)]]
|-
|Navier Stokes
|Milan Misic
|30.06.2017
|[[Arash Bakhtiari, M.Sc. (hons)]]
|-
|GPGPU für HPC: CUDA & OpenCL
|Hendrik Pauthner
|30.06.2017
|[[Arash Bakhtiari, M.Sc. (hons)]]

|-
|Job Scheduling
|Sebastian Bergeman
|03.07.2017
|[[Arash Bakhtiari, M.Sc. (hons)]]

|-
|IBM BlueGene: Sequoia, Mira
|Andreas Kreitmair
|03.07.2017
|[[Roland Wittmann, M.Sc.]]
|-
|Lattice Boltzmann
|Felix Wechsler
|03.07.2017
|[[Arash Bakhtiari, M.Sc. (hons)]]
|-
|MPI
|Lucas Wolf
|03.07.2017
|[[Chaulio Ferreira, M.Sc.]]

|-
|Co-Prozessoren (Xeon Phi, ...)
|Philipp Matthäus
|03.07.2017
|[[Roland Wittmann, M.Sc.]]
|-
|High Performance Visualization
|Johannes Nowack
|06.07.2017
|[[Leonhard Rannabauer, M.Sc.]]
|-
|High Performance Linpack (HPL): [...]
|Fabian Reisner
|06.07.2017
|[[Leonhard Rannabauer, M.Sc.]]
|-
|SuperMUC
|Danny Smialy
|06.07.2017
|[[Friedrich Menhorn, M.Sc. (hons)]]
|-
|Netzwerke für Superrechner: Technologien und Topologien
|Julius Knorr
|06.07.2017
|[[Sebastian Rettenberger, M.Sc.]]
|}

= Themenbeispiele =

=== Hardware ===
* x86-Architektur: Past, Present Future
* IBM BlueGene: Sequoia, Mira
* SuperMUC
* Co-processoren: XeonPhi (Knights Corner, Knights Landing, Knights Hill)

=== Parallelisierungsmodelle ===
* MPI
* OpenMP/Cilk/TBB
* SIMD & Vektorrechner
* PGAS: (X10,...)
* GPGPU für HPC: CUDA & OpenCL
* Node-Level Performance Optimization

=== Cluster-Technologien===
* Runtime Systems
* Energie im High Performance Computing
* Invasive Computing
* Job Scheduling
* Netzwerke für Superrechner: Technologien und Topologien

=== Anwendungen ===
* Molekulardynamik
* Lattice Boltzmann
* Navier Stokes
* High Performance Linpack (HPL): Der Benchmark der Top500 Liste & High Performance Conjugate Gradient (HPCG)
* High Performance Scientific Visualization

= Recherchetipps =
Um weitere Literatur zu finden, gibt es vielfältige Möglichkeiten, z.B.
* [http://citeseer.ist.psu.edu/cs CiteSeer]
* [http://academic.research.microsoft.com/ Microsoft Academic Search]
* [http://scholar.google.com/ Google Scholar]
* [http://www.citeulike.org/home CiteULike]
oder direkt über die Webseiten der Verlage (Elsevier, Springer, IEEE, ACM, ...)

Sowie Bibliotheksrecherche online
* [http://rzblx1.uni-regensburg.de/ezeit/ Elektronische Zeitschriftenbibliothek]
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
* [http://www.ub.tum.de/medien/ejournals/readme.html Hinweise der TUM UniBib]
* [http://www.ub.tum.de/eaccess#Bookmarklet%20f%C3%BCr%20eAccess Hinweise um ein Bookmarklet zu setzen]

Manche Bücher sind zudem über den OPAC-Katalog abrufbar ("Volltext" Button):
* [http://www.ub.tum.de/opac http://www.ub.tum.de/opac]

= Tipps zum Schreiben eines Papers =

* D. E. Knuth, T. Larrabee, P. M. Roberts: [http://tex.loria.fr/typographie/mathwriting.pdf Mathematical Writing]
* M. Ashby: [http://www-mech.eng.cam.ac.uk/mmd/ashby-paper-V6.pdf How to Write a Paper]
* W. Strunk and E. B. White, The Elements of Style, Longman Publishers, 1979. [http://www.bartleby.com/141/ Erste Ausgabe is online verfügbar].
* A. Bundy: [http://homepages.inf.ed.ac.uk/bundy/how-tos/writingGuide.html How to Write an Informatics Paper]
* N. Dragoni:[http://www2.imm.dtu.dk/courses/02234/slides/writing-a-paper-Nicola.pdf How to Write a Research Paper]
* WIKIPEDIA IST KEINE LITERATURQUELLE

= 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 ([http://www5.in.tum.de/lehre/seminare/datamining/dm-template.tar.gz Template], s.o.), excl. Quellenangaben
** Die Ausarbeitung muss mit Latex erstellt werden!

* Ein Rücktritt ist nur bis zum Kickoff Treffen (siehe unten) möglich
* Bitte beachten Sie auch die zentralen Hinweise unter [[Regelungen für Prüfungen am Lehrstuhl V]]