IIK5009 High Performance Computing

Modulverantwortliche
  • Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Inform. Guido Bartsch
Lehrende
  • Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Inform. Guido Bartsch
Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme

Keine

Empfohlene Voraussetzungen zur Teilnahme

Gute Kenntnisse in Rechnersystem- und Prozessorarchitekturen

Gute Programmierkenntnisse in C

Kurzbeschreibung

Beim techn.-wiss. Hochleistungsrechnen liefern Parallelrechner die hierfür erforderliche Leistung. Um diese effektiv nutzen zu können, bedarf es eines tiefen Verständnisses der Programmierung derartiger Systeme. Dieses Modul verfolgt das Ziel, das hierfür erforderliche Wissen zu erwerben und praktische Fähigkeiten in der parallelen Programmierung zu entwickeln.

Inhalte
  • Grundlagen der Parallelisierung von Programmen
  • Asynchrone und synchrone Kommunikation
  • Implizite und explizite Synchronisation
  • Programmierung unterschiedlicher Parallelrechnertypen, wie speicher- und nachrichtengekoppelte Multiprozessor-Systeme sowie von Vektorrechnern
  • Parallele Programmiermodelle, wie MPI, OpenMP und OpenACC
Qualifikations- und Lernziele

Fachkompetenzen

  • Die Studierenden können die wichtigsten Modelle für die parallele Programmierung sowie deren jeweilige Vor- und Nachteile darlegen.
  • Sie können die Einsatzfelder von synchroner und asynchroner Kommunikation darlegen und die Einsetzbarkeit dieser Kommunikationsformen für praktische Fälle analysieren.

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

  • Die Studierenden können die Einsatzfelder von synchroner und asynchroner Kommunikation bewerten und die Kommunikationsformen in der Praxis einsetzen.
  • Die Methoden zur impliziten und expliziten Synchronisation können sie sicher und zielgerichtet anwenden.

Sozialkompetenzen

  • Die Studierenden sind in der Lage, Anderen gegenüber, eigene Lösungen für konkrete Problemstellungen zu präsentieren und diese im Team zu diskutieren.

Selbstkompetenzen

  • Die Studierenden sind in der Lage, Lösungen zur Parallelisierung von Anwendungen selbstständig und/oder im Team zu erarbeiten.
ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 6 CrP
  • Arbeitsaufwand 180 Std.
  • Präsenzzeit 60 Std.
  • Selbststudium 120 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 4 SWS
  • Seminaristischer Unterricht 4 SWS
Studiensemester
  • Informatik (M.Sc. 2022)
  • Ingenieur-Informatik (M.Sc. 2022)
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Unterrichtssprache
Deutsch
Bonuspunkte

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen

Prüfungsvorleistung: Keine

Prüfungsleistung: Mündliche Prüfung oder Klausur, auch im Antwort-Wahl-Verfahren (Art des Leistungsnachweises und Anteil des Antwort-Wahl-Verfahrens wird den Studierenden rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben.)

Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Masterstudiengänge der THM möglich.
Literatur, Medien
  • Hager, G.; Wellein, G.: Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers . Chap-man & Hall.

Rechtliche Hinweise