11367 - Parallel Rechnen Modulübersicht

Modulnummer: 11367 - Modul nicht mehr im Angebot ab SS 2022
Modultitel:Parallel Rechnen
  Parallel Computing
Einrichtung: Fakultät 3 - Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme
Verantwortlich:
  • Prof. Dr.-Ing. Egbers, Christoph
  • Dr. rer. nat. Krebs, Andreas
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Semester
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Die Studierenden lernen grundlegende Konzepte paralleler Rechnerarchitektur (Hardwareaspekt) und der parallelen Programmierung (Softwareaspekt) kennen. Typische Aufgabenstellungen numerischer Simulation aus den Bereichen Computational Physics, CFD und Image Processing können selbständig parallel implementiert werden. Zu diesem Zwecke können das eigene Notebook mit SMP-CPU, die BTU-Institutsrechner mit SMP-CPU, das vom CFTM2 betreute massiv parallele Rechencluster mit 384 Cores sowie die Resourcen des Norddeutschen Verbundes  für Hoch- und Höchstleistungsrechnen (HLRN) genutzt werden. Sequentielle Algorithmen können auf ihre Parallelisierbarkeit hin analysiert werden.
Inhalte:Hardware für paralleles Rechen vom Laptop bis zum High Performance Cluster (Processing concepts: Pipelining, Functional Parallelism, Multithreading, Shared Memory, Distributed Memory, Memory access concepts). Parallelisierungsstrategien. Programmieren mit OpenMP und MPI. Analyse der Skalierbarkeit.
Die Grundlagen der Parallelen Programmierung werden anhand generischer Beispiele vermittelt. Die Teilnehmer bringen im Rahmen einer engen Verknüpfung von Vorlesung und Praktikum Beispiele der numerischen Modellierung aus Ihrem natur- bzw. ingenieurwissenschaftlichen Studienkontext ein und bearbeiten diese in Kleingruppen. Die Beispiele werden auf Ihre Parallelisierbarkeit hin analysiert.
Empfohlene Voraussetzungen:Erste Erfahrungen zur
  • numerischen Modellierung und
  • Implementierung mit C, C++ oder Fortran.
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 2 SWS
  • Praktikum / 2 SWS
  • Selbststudium / 120 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:
  • OpenMP und MPI-Einführungsbücher.
  • Den Teilnehmerinnen und Teilnehmern werden ein Tutorial und Manuals zu Unix, HPC, OpenMP und MPI auf dem CFTM2-Server online zur Verfügung gestellt.   
Modulprüfung:Continuous Assessment (MCA)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:
  • erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben (50%)
  • Zwischen- und Abschlusspräsentation der Ergebnisse (25%)
  • Dokumentation der Ergebnisse (25%)
Das Modul gilt als bestanden, wenn 60% der Teilleistungen erfolgreich erbracht wurden.
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • keine Zuordnung vorhanden
Bemerkungen:Findet ab dem WiSe 21/22 nicht mehr statt.
Veranstaltungen zum Modul:
  • Parallel Rechnen (Vorlesung)
  • Parallel Rechnen (Praktikum)
Veranstaltungen im aktuellen Semester:
  • keine Zuordnung vorhanden
Nachfolgemodul/e: Auslaufmodul ab: 30.07.2021