Einführung in die parallele Hochleistungsprogrammierung - Ein Praxiskurs für Ingenieure

Worum geht's

Du lernst, wie man numerische Verfahren für ingenieurwissenschaftliche Probleme effizient auf modernen parallelen Rechnern implementiert. Im Kurs entwickelst du schrittweise einen Finite-Differenzen-Löser für die Wärmeleitungsgleichung und wendest dabei verschiedene Parallelisierungstechniken (C++-Threads, SIMD, OpenMP, MPI) auf Shared- und Distributed-Memory-Architekturen an.

Was du danach kannst

• Parallele Programmiertechniken benennen und anwenden
• Zusammenhang von Computerarchitektur und Parallelisierungsstrategie verstehen
• Implementierung für shared- und distributed-memory Systeme
• Effiziente Implementierung und Optimierung klassischer numerischer Methoden (z. B. Finite-Differenzen, Konjugierte Gradienten)
• Bewertung und Lösung spezifischer Herausforderungen paralleler Numerik (Datenabhängigkeiten, Lastverteilung, Synchronisation)

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der grundlegenden Konzepte paralleler Programmierung
• Tutorien / betreute ÜbungenPraktische Umsetzung der Vorlesungsinhalte und Unterstützung bei Aufgaben
• Hausübungen / ArbeitsblätterSchrittweise Vertiefung und Entwicklung des parallelen Löser-Projekts

Lehrmethode

• VortragEinführung und Erklärung der Konzepte
• Praktische TutorienAnwenden und Vertiefen der Konzepte an Beispielen
• Pflichtübungen / HausaufgabenSchrittweise Entwicklung des parallelen Finite-Differenzen-Lösers