Numerische Algorithmen im Hochleistungsrechnen

Worum geht's

Du lernst ausgewählte numerische Algorithmen für High-Performance-Computing (HPC), z. B. Löser für partielle Differentialgleichungen, Methoden der numerischen Linearen Algebra, partikelbasierte Simulationen und spektrale Verfahren. Du kannst deren Anwendungsbereich einschätzen, grundlegende Performance-Eigenschaften analysieren und die Parallelisierbarkeit sowie Skalierbarkeit der Algorithmen bewerten und nutzen.

Was du danach kannst

• Wichtige Algorithmen der parallelen und hochleistungsfähigen numerischen Berechnung kennen
• Einschätzen, wo die Algorithmen in typischen Anwendungen einsetzbar sind
• Grundlegende Performance-Merkmale und Skalierbarkeit beurteilen
• Parallele Verifizierbarkeit von Algorithmen entscheiden und Datenabhängigkeiten analysieren
• Parallelität (Vectorization, Threading, MPI) verstehen und beim Implementieren ausnutzen
• Parallelisierungsstrategien für lineare Systeme und PDEs implementieren und evaluieren

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der Konzepte, Algorithmen und Performance-Modelle
• Tutorium / ÜbungBearbeitung konkreter Aufgaben, gemeinsame Lösungserarbeitung, teilweise in Teamarbeit

Lehrmethode

• Vorträge / PräsentationenEinführung und Erklärung der Inhalte
• Selbststudium von LiteraturVertiefung und eigenständige Beschäftigung mit Themen
• Übungsaufgaben und Teamarbeit in TutorienPraktische Anwendung und Diskussion exemplarischer Probleme