especificações de disciplinas - Departamento de Física da Universidade de Coimbra

- Reconhecer a importância e os domínios de aplicação da computação avançada
- Conhecer as principais características de hardware e software de um sistema de computação avançada
- Adquirir conhecimentos e prática de computação paralela, incluindo linguagens de programação/bibliotecas e alguns algoritmos específicos para esse tipo de computação.
- Adquirir experiência no uso de recursos de computação avançada.

Programa genérico mínimo

Introdução aos sistemas de computação avançada: HPC vs. HTC.
Arquitecturas de hardware: clusters, MPP, arquitecturas híbridas.
Software de sistema usado em HPC: filesystems, bibliotecas, software de gestão de recursos e de colocação de trabalhos.
Computação paralela. Paradigmas de computação paralela: memória distribuída e partilhada. Eficiência da computação paralela: lei de Amdahl.
OpenMP e MPI.
Álgebra linear. Partição, balanceamento de carga. Métodos para matrizes densas e esparsas.
Métodos estocáticos (Monte-Carlo).
Equações diferenciais. Decomposição de domínios. Elementos finitos. Geração e partição de grelhas. Métodos de N-body.
FFTs.

Pré-requisitos

Computadores e programação (DFUC) ou uma disciplina equivalente.

Competências genéricas a atingir

. Competência em análise e síntese;
. Conhecimento de uma língua estrangeira;
. Conhecimentos de informática relativos ao âmbito do estudo;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Competência em investigar;
. Competência em organização e planificação;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência em gestão da informação;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Criatividade;
(por ordem decrescente de importância)

Horas lectivas semestrais

aulas teóricas	30
aulas práticas laboratoriais	45
total horas lectivas	75

Método de avaliação

Resolução de problemas	50 %
Projecto	50 %

Bibliografia de referência

Using MPI, 2nd Edition
William Gropp, Ewing Lusk and Anthony Skjellum, MIT Press
Using MPI-2
William Gropp, Ewing Lusk and Rajeev Thakur, MIT Press
Using OpenMP
Barbara Chapman, Gabriele Jost and Ruud van der Pas, MIT Press
Numerical Linear Algebra on High-Performance Computers
Jack J. Dongarra, Iain S. Duff , Danny C. Sorensen, Hank A. van der Vorst
The Sourcebook of Parallel Computing
Jack Dongarra , Geoffrey Fox , Ken Kennedy , Linda Torczon , William Gropp , Ian Foster (Editor), Andy White (Editor)

Método de ensino

Ensino expositivo com referências constantes a exemplos de aplicação (programas de computador) a problemas com relevância física. Preocupação em fazer uma aplicação prática dos conhecimentos adquiridos através das aulas práticas.

Recursos específicos utilizados

Acesso a computadores e a um sistema de computação avançada

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