Szczegółowe informacje

•  
   

  Mathematica
  

  Wykorzystanie komputerów wieloprocesorowych do realizacji obliczeń równoległych w środowisku programu Mathematica.

  
  Cel kursu:
  Kurs zapozna uczestników z możliwościami zastosowania programu w obliczeniach równoległych. Omówione zostaną funkcje wykorzystywane przy inicjowaniu i sterowaniu obliczeniami równoległymi.
  
  Czas trwania:
  Szkolenie jednodniowe, w godz. 09:00 - 16:00.
  
  Miejsce szkolenia:
  Szkolenie odbędzie się w siedzibie firmy Gambit COiS Sp. z o.o. w Krakowie.
  
  Adresaci kursu:
  Osoby, które pragną usprawnić wykonywane obliczenia w środowisku programu Mathematica poprzez wykorzystanie komputerów wieloprocesorowych lub sieci w celu realizacji obliczeń równoległych.
  
  Wymagania wstępne:
  Umiejętność obsługi programu Mathematica na poziomie podstawowym.
  
  Program kursu:

  1. Wprowadzenie
     - idea obliczeń równoległych
          • skala przyspieszenia obliczeń i prawo Amdahla
          • taksonomia Flynna-Johnson’a
     - obliczenia równoległe w środowisku programu Mathematica
          • MathLink
     - trochę historii
     - geneza procesorów wielordzeniowych
     - początki obliczeń równoległych w środowisku Mathematica
     - oprogramowanie nowej generacji
     - miejsce programu Mathematica w "równoległej rewolucji"
  2. Struktura środowiska programu Mathematica
     - elementy składowe środowiska programu
     - proces sterujący i procesy obliczeniowe
          • łączność między procesami, klasyfikacja kerneli obliczeniowych
               » Local Kernel
               » Cluster Integration
               » Remote Kernels
               » Lightweight Grid Manager
     - zmienne systemowe środowiska obliczeń równoległych
          • zmienna systemowa $ProcessorCount
          • zmienna systemowa $KernelCount
          • zmienna systemowa $ConfiguredKernels
  3. Konfigurowanie i monitorowanie pracy systemu
     - podstawowe cechy obliczeń równoległych w środowisku Mathematica
     - konfiguracja obliczeń równoległych
          • sterowanie uruchamianiem kerneli obliczeniowych
          • konfiguracja kernela w zależności od jego rodzaju
               » lokalne jądro obliczeniowe
               » jądra obliczeniowe w lokalnej sieci komputerowej
               » jądra obliczeniowe w klastrach komputerowych
               » odległe jądra obliczeniowe
     - monitorowanie obliczeń równoległych
  4. Wstęp do obliczeń równoległych
     - przykład obliczeń sekwencyjnych i równoległych
          • przykład obliczeń sekwencyjnych, szeregowych
          • wersja równoległa tych samych obliczeń
     - uruchamianie kerneli lokalnych
     - podstawowe komendy obliczeń równoległych
          • automatyczne zrównoleglanie, komenda ParallelEvaluate
          • zarządzanie procesami równoległymi i obliczenia współbieżne
               » co to są atrybuty funkcji i ich rola w obliczeniach równoległych?
          • sterowanie obliczeniami współbieżnymi
               » EvaluationObject
               » ParallelSubmit
               » WaitAll
               » WaitNext
          • komunikacja i synchronizacja
               » SetSharedVariable
               » SetSharedFunction
               » UnsetShared
               » CriticalSection
  5. Inicjowanie obliczeń równoległych
     - dystrybucja definicji obiektów
     - zrównoleglanie automatyczne
          • komenda Parallelize
          • równoległa realizacja obliczeń za pomocą ParallelCombine
          • mapowanie funkcji i generowanie tablic
          • komenda ParallelTable
               » co robi funkcja Table?
               » jak to robi funkcja ParallelTable?
          • komenda ParallelMap
               » co robi funkcja Map?
               » co robi funkcja ParallelMap?
     - sekwencyjne sterowanie obliczeniami równoległymi
  6. Zarządzanie procesami równoległymi
     - komenda WaitAll
     - komenda WaitNext
  7. Dystrybucja definicji
  8. Mechanizm wirtualnej pamięci współdzielonej
  9. Czy wszystko można zrównoleglić?
     - co można liczyć równolegle?
     - czego nie można liczyć równolegle?
     - a może jednak równolegle?
  10. Obliczenia równoległe w przykładach
      - pierwiastki równania, mapowanie funkcji FindRoot
           • wariant sekwencyjny
           • wariant równoległy
      - wyznaczanie wartości π metodą Monte Carlo
           • sekwencyjne obliczenia przybliżenia wartości liczby π
           • wariant równoległy obliczeń przybliżenia liczby π
      - średnica zbioru punktów, opcja sekwencyjna i równoległa
  11. Licencyjne uwarunkowania obliczeń równoległych
      - Mathematica single-machine
      - grid Mathematica Local
      - grid Mathematica Server
      - Network Mathematica
      - zestawienie dostępnej liczby procesów dla licencji