Paralelizace numerických metod

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Obsahem předmětu je výklad numerických metod pro řešení matematických modelů se zaměřením na jejich paralelizaci a použití těchto metod v QC. Studenti jsou též seznámeni s moderními trendy v oblasti řešení uvedených úloh.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Praktické aspekty paralelního programování na CPU a GPU.

2. Jazyk CUDA.

3. Hybridní programování CUDA-MPI, paralelizace v Pythonu.

4. Formulace modelů multibody systémů.

5. Přístupy k paralelizaci soustav mnoha těles.

6. Metody paralelizace soustav mnoha těles (včetně DEM, SPH, molekulové dynamiky. . . ).

7. Formulace modelů poddajných těles.

8. Diskretizace modelů poddajných těles.

9. Metody paralelizace modelů poddajných těles.

10. Formulace modelů tekutin.

11. Diskretizace modelů tekutin.

12. Metody paralelizace modelů tekutin.

13. QC simulátory.

Osnova cvičení:

Není dosud vyplněno.

Cíle studia:

Obsahem předmětu je výklad numerických metod pro řešení matematických modelů se zaměřením na jejich paralelizaci a použití těchto metod v QC. Studenti jsou též seznámeni s moderními trendy v oblasti řešení uvedených úloh.

Studijní materiály:

1. Robey, R., Zamora, Z.: Parallel and High Performance Computing

ProQuest Ebook Central 2021

https://ebookcentral.proquest.com/lib/cvut/detail.action?docID=6683526

2. Scott, L. R., et al.: Scientific Parallel Computing

Princeton University Press, ProQuest Ebook Central 2005

https://ebookcentral.proquest.com/lib/cvut/detail.action?docID=7174828

3. Hwu, W. M. W., Kirk, D. B., Hajj, I. E.: Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach

Morgan Kaufmann 2022

ISBN 978-0-323-91231-0

4. Nelli, F.: Parallel and High Performance Programming with Python: Unlock parallel and concurrent programming in Python using multithreading

CUDA, Pytorch and Dask, AVA 2023

ISBN 10-9388590732

5. CUDA Programming Guide

https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-c-programming-guide/index.html

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/QNI-PNM

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/QNI-PNM

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kvantová informatika (povinně volitelný předmět)