Atributy předmětu
Anotace:
Obsahem předmětu jsou pokročilé metody vývoje paralelních algoritmů pro numerické simulace v přírodních vědách a inženýrské praxi založených na matematicko-fyzikálních principech vedoucích na velké soustavy nelineárních algebraických rovnic. Jsou uvedeny základní metody pro paralelizaci a trendy jejich vývoje. Součástí výuky je použití vhodných prostředků pro implementaci zadaného příkladu takového algoritmu.
Osnova:
- Základní typy úloh inženýrské praxe vedoucích na algoritmy pro numerické simulace
- Přehled diskretizačních metod
- Řešení konečně-rozměrných nelineárních soustav rovnic vzniklých z diskretizačních metod
- Paralelizace se sdílenou pamětí
- Paralelizace s distribuovanou pamětí
- Účinnost metod pro numerické algoritmy
- Metoda rozkladu oblasti
- Moderní trendy ve vývoji paralelního numerického softwaru
- Praktická implementace vybrané úlohy
Klíčová slova:
Vícejádrové výpočetní systémy; komunikace mezi výpočetními systémy; OpenMP; MPI; programovací jazyky pro paralelní výpočty.
Studijní literatura a studijní pomůcky:
Povinná literatura:
[1] S. A. Ragab, H. E. Fayed, Introduction to Finite Element Analysis for Engineers, CRC Press, Taylor Francis, 2017
[2] A. Grama, A. Gupta, G. Karypis, V. Kumar, Introduction to Parallel Computing, Pearson/Addison Wesley, 2003.
Doporučená literatura
[3] T. Rauber and G. Ruenger, Parallel Programming: For Multicore and Cluster Systems, Springer 2010
[4] J. Reinders, A. Robison and M. McCool, Structured Parallel Programming: Patterns for Efficient Computation, Morgan Kaufman, 2012