PředmětyPředměty(verze: 845)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Řešení výpočetně náročných úloh ve fyzice - NFPL006
Anglický název: High Performance Computing in Physics
Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2012
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:1/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: RNDr. Karel Carva, Ph.D.
doc. RNDr. Stanislav Daniš, Ph.D.
Třída: Fyzikální předmět pro bakaláře
Kategorizace předmětu: Fyzika > Fyzika pevných látek
Anotace -
Poslední úprava: Mgr. Kateřina Mikšová (13.05.2019)
High performance computing ve fyzice. Obecná pravidla, základní postupy v programování těchto úloh (optimalizace, paralelizace), spouštění úloh na výpočetních clusterech a další praktické aspekty. Pro 4. - 5. roč. MS fyzikálních oborů nebo PGDS. Předpokladem je absolvování předmětů Numerické metody počítačové fyziky nebo Úvod do programování v prostředí MATLAB apod., schopnost základní práce se systémy Unix/Linux.
Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: RNDr. Karel Carva, Ph.D. (17.10.2017)

Podmínkou zakončení předmětu je zápočet a ústní zkouška.

Požadavky udělení zápočtu vyžadují aktivní účast na cvičení. Z tohoto důvodu zápočet nelze opakovat.

Literatura -
Poslední úprava: CARVA/MFF.CUNI.CZ (20.09.2009)

1. S. Goedecker, A. Hoisie, Performance Optimization of Numerically Intensive Codes, SIAM, Philadelphia, PA, 2001

2. J. Dongarra, J. Bunch, C. Moler and G. W. Stewart, Linpack User's Guide, SIAM, Philadelphia, PA, 1979, nebo online verze LAPACK Users' Guide

3. J. Dongarra, Sourcebook of parallel computing, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 2003

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: RNDr. Karel Carva, Ph.D. (17.10.2017)

Požadavky absolvování ústní zkoušky odpovídají rozsahu sylabu prezentovaném na přednášce.

Sylabus -
Poslední úprava: CARVA/MFF.CUNI.CZ (20.09.2009)

Úvod do teorie výpočetní složitosti

Optimalizace programu:

  • měření výkonu, profilování
  • optimalizace cyklů
  • optimalizace rozloženi v paměti
  • řídké a jiné speciální matice
  • knihovny pro lineární algebru: LAPACK, BLAS
  • využití specifik architektury (např. SSE instrukce, velikost cache)
  • paralelizace (shared / distributed memory)
  • specifika vybraného jazyka (především Fortran 95/2003, C/C++, Matlab)
  • možnosti kompilace

Provádění výpočtu:

  • práce s distribuovanými systémy řízení úloh a zdrojů, seznámení se Sun Grid Engine
  • přehled dostupných výpočetních zdrojů v ČR

Aplikace:

  • Řada skutečných fyzikálních problémů pro otestování a upevnění získaných poznatků
  • Možnost zařazení studentem navrženého problému
  • Ukázka v praxi řešené úlohy: výpočet elektronové struktury

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK