Программа академии

Учебная программа Академии состоит из лекций по актуальным проблемам суперкомпьютерных технологий и высокопроизводительных вычислений, углубленных учебных курсов (треков), мастер-классов и тренингов по конкретным темам применения суперкомпьютерных технологий и разработки параллельных алгоритмов и программ для высокопроизводительных вычислительных систем. Основное внимание в учебной программе Академии уделяется проблемам построения сверхмасштабируемых приложений для решения актуальных вычислительно-сложных задач.

В программу Академии входит научная конференция, на которой участники Академии смогут представить свои научные работы. Лучшие работы будут рекомендованы для публикации в сборниках работ, издаваемых в МГУ.

Предварительная программа академии доступна для скачивания здесь.

Программа и набор треков пока еще не окончательные, и их список, содержание и информация будут обновляться по мере поступления данных.

Следите за изменениями на сайте.

  1. В треке будет дан обзор основных возможностей технологий параллельного программирования MPI и OpenMP и более детально рассмотрены особенности использования этих технологий для разработки параллельных программ для суперкомпьютеров. Основное внимание  планируется уделить функциональности технологий параллельного программирования MPI и OpenMP, расширяющей базовые курсы по этим технологиям. В MPI будут рассмотрены: работа с группами и коммуникаторами, виртуальные топологии, организация параллельного ввода-вывода, односторонние коммуникации, обработка ошибок и другие вопросы. В OpenMP будут рассмотрены все способы распределения работ и синхронизации, а также дополнительные вспомогательные процедуры. Отдельное внимание планируется уделить совместному использованию технологий параллельного программирования MPI и OpenMP в гибридной модели. Будет рассмотрено влияние отдельных  параметров запуска MPI-программ на их эффективность. Трек предполагает выполнение большого количества практических заданий на суперкомпьютерах «Ломоносов» и Blue Gene/P. Предполагается, что слушатели должны обладать начальными знаниями и практическими навыками в параллельном программировании с использованием технологий MPI и OpenMP.

  2. Трек посвящен обсуждению и рассмотрению основ параллельных технологий, изучение которых может быть включено в школьную программу по информатике. Целевой аудиторией трека являются учителя информатики. В рамках учебной программы трека будут рассмотрены базовые основы параллельных вычислений, принципы построения многопроцессорных вычислительных систем, многоядерных и графических процессоров. Будут приведены примеры постановок и решения вычислительно сложных задач. Будут обсуждаться особенности построения параллельных алгоритмов и методы оценки сложности параллельных алгоритмов. Будут осваиваться на практике методы разработки и исследования эффективности параллельных программ.

    В учебную программу трека включены лекционный курс и практические занятия по параллельному программированию для многопоточных, многоядерных и многопроцессорных систем с использованием технологий параллельного программирования OpenMP и MPI. Выполнение практических заданий трека будет проводиться на параллельных системах вычислительного комплекса МГУ. По пожеланию, слушателям трека будет предоставлена возможность выхода на суперкомпьютеры «Ломоносов» и Blue Gene/P.

    Слушатели трека смогут обменяться имеющимся опытом по использованию параллельных вычислений в школьных программах по информатике. В случае успешного прохождения обучения слушателям трека будут выданы сертификаты Летней Суперкомпьютерной Академии.

    Материалы для предварительного изучения

    по ОС Линукс

    http://uneex.ru/Books/LinuxIntro 

    http://docs.altlinux.org/books/altlibrary-linuxintro2.pdf 

    Язык программирования Си

    https://ru.wikiversity.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B0_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA%D0%B5_%D0%A1%D0%B8 

    http://www.opennet.ru/docs/RUS/ansi-c/ 

  3. Читаемый на треке Суперкомпьютерной Академии курс нацелен на получение глубоких знаний об устройстве и принципах функционирования современных суперкомпьютеров, основных направлениях и тенденциях их развития. Фактически трек состоит из четырех мини-курсов:

    1. Cовременные тенденции разработки высокопроизводительных приложений.

    2. Решение прикладных задач с помощью Intel® Xeon Phi™.

    3. Основы программного моделирования суперкомпьютеров.

    4. Современные компиляторные технологии.

    Слушателям будет рассказано о принципах, лежащих в основе проектирования высокопроизводитель-ных систем. Особое внимание будет уделено обзору архитектуры Intel® Xeon Phi, принципов и методик программирования для этой архитектуры, описание особенностей применения набора программных продуктов Intel для данной архитектуры.

  4. Трек по вычислительной гидродинамике на суперкомпьютерах дает слушателям теоретические и практические знания в области численного моделирования движения жидкости и газа. В теоретической части трека ведущие ученые с мировым именем прочитают лекции по основам гидродинамики, основам вычислительных методов, используемых в газо- и гидродинамике, по методам линейной алгебры, которые используются при реализации неявных вычислительных методов. Слушатели трека познакомятся с современными моделями турбулентного течения жидкости и газа. На практических занятиях слушатели поработают с ведущими программными комплексами – ANSYS, Star-CD, FlowVision, Flo.EFD. В рамках трека слушатели познакомятся с одной из ведущих программ в области поиска оптимальных решений IOSO, будут показаны примеры решения задач по поиску оптимальной аэродинамической формы. Трек рассчитан на инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, которые используют методы вычислительной гидродинамики для решения практических задач, либо участвуют в создании программных комплексов вычислительной гидродинамики.

  5. Вашему вниманию предлагается практический курс для разработчиков и исследователей, желающих познакомиться с основами программирования графических процессоров (GPU) NVIDIA в целях ускорения решаемых задач. Слушателям будут даны основы программирования с использованием технологии CUDA, приведены сведения о типах памяти GPU, будут рассмотрены библиотеки и инструменты, входящие в комплект разработчика CUDA Toolkit, вопросы отладки, профилирования и оптимизации CUDA-программ. Также будет рассмотрен стандарт параллельного программирования OpenACC и особенности программирования многопроцессорных систем с несколькими GPU.

    Желательно иметь при себе ноутбуки для выполнения практических заданий

  6. Краткий обзор возможностей открытых пакетов для решения задач МСС (Механика Сплошной Среды). Возможности web-лаборатории UniHUB (www.unihub.ru) и Суперкомпьютера “Ломоносов”. Особенности настройки окружения и планировщика задач для работы с пакетами Salome/OpenFOAM/Paraview. Доступ к рабочей консоли. Истории создания пакетов Salome/OpenFOAM/Paraview. Основные возможности пакета OpenFOAM для решения задач МСС. Структура каталогов. Cравнение двух различных направлений (основная и расширенная версии) в развитии пакета OpenFOAM. Рассматривается метод контрольного объема, который является основой решения уравнений в частных производных. Академические и практические задачи, решенные с помощью OpenFOAM. Обзор стандартных решателей в OpenFOAM. На примере тестовых задач (течение в каверне в движущейся крышкой, обтекание обратного уступа (pitzDaily), расчет течения в комнате с подогревом, расчет обрушения столба жидкости воды, расчет турбулентного пламени, построение адаптивной расчетной сетки (motorBike) рассматриваются особенности создания расчетного примера. Демонстрация выполнения готовых примеров (tutorials). Лабораторные работы включают в себя 4-6 готовых примеров. Слушатели скачивают примеры из репозитория UniHUB в свои домашние директории и выполняют примеры на вычислительном кластере UniHUB и “Ломоносов”.