DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

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Ano letivo: 2007-2008
Specification sheet

Specific details
course codecycle os studiesacademic semestercredits ECTSteaching language
36pt *)

*) N.B.  if there are students who do not speak Portuguese the language is English.

Learning goals

- 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.





Syllabus

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.



Prerequisites
Computadores e programação (DFUC) ou uma disciplina equivalente.
Generic skills to reach
. Competence in analysis and synthesis;
. Knowledge of a foreign language;
. Computer Skills for the scope of the study;
. Competence to solve problems;
. Critical thinking;
. Competence in autonomous learning;
. Research skills;
. Competence in organization and planning;
. Competence in oral and written communication;
. Competence in information management;
. Adaptability to new situations;
. Creativity;
(by decreasing order of importance)
Teaching hours per semester
lectures30
laboratory classes45
total of teaching hours75

Assessment
Problem solving50 %
Project50 %

Bibliography of reference
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)

Teaching method

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.







Resources used

Acesso a computadores e a um sistema de computação avançada