学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate
情報・博前
時間割コード
Registration Code
2550057
科目区分
Course Category
科目名 【日本語】
Course Title
大規模計算特論A
科目名 【英語】
Course Title
High-Performance Computing A
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
GSI156049J
担当教員 【日本語】
Instructor
片桐 孝洋 ○ 大島 聡史
担当教員 【英語】
Instructor
KATAGIRI Takahiro ○ OHSHIMA Satoshi
単位数
Credits
1
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period
春1期 火曜日 4時限
Spring1 Tue 4
対象学年
Year
1年
1
授業形態
Course style

開講系(学部)・開講専攻(大学院)
Subject
情報システム学専攻
必修・選択
Required / Selected
選択


授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN)
並列計算機の構成方式,高性能プログラミング技法,並列プログラミング,および,近年のスーパーコンピュータの技術動向の講義を通して,大規模計算の基盤技術の習得を目的とする。
授業の目的 【英語】
Goals of the Course
The aim of this lecture is to obtain basic technologies of large-scale computations by learning hardware methodology of parallel computers, techniques for high performance programming, parallel programming, and advanced supercomputer technologies.
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)
並列計算機の構成方式,高性能プログラミング技法,並列プログラミング,および,近年のスーパーコンピュータの技術動向の講義を通して,大規模計算の基盤技術の習得を目標とする。

並列プログラミングおよび高性能プログラミング技法について,行列-行列積やLU分解法などの基本的な数値計算処理を題材として学習する。

OpenMP や MPI (Message Passing Interface)など,大規模計算に資するプログラミング技術の理解も行う。
本講義では情報基盤センターの最先端のスーパーコンピュータ「不老」の利用が可能であり,並列プログラミングの基礎能力の育成も目標としている。
到達目標 【英語】
Objectives of the Course
授業の内容や構成
Course Content / Plan
大規模計算による実践的問題解決能力を身に付けるために,並列処理および並列プログラミングの基礎,OpenMPとMPIによるプログラミングの基礎,および,基礎的な数値計算アルゴリズムの並列化方法について紹介する。

それらを説明した後,OpenMPとMPIによる並列プログラミング及びスーパーコンピュータを用いた実習を行う。

〔計画〕
1. ガイダンス,並列計算およびスーパーコンピュータの基礎
2. 並列プログラミングの基礎
3. スーパーコンピュータの実例,使い方
4. 高性能プログラミング技法の基礎(ループアンローリング,連続アクセス,ブロック化,等)
5. OpenMPの基礎
6. MPIの基礎
7. MPIを用いた並列化演習I(行列-行列積)
8. MPIを用いた並列化演習II(LU分解法)
履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses
特になし
成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria
講義中に与える演習課題のレポート100%,合計100点満点で60点以上を合格とする。
教科書・参考書
Textbook/Reference book
必要に応じて配布する。

参考書:
 岩下武史,片桐孝洋,高橋大介著「スパコンを知る:その基礎から最新の動向まで」東京大学出版会
 片桐孝洋著「スパコンプログラミング入門-並列処理とMPIの学習-」東京大学出版会
 片桐孝洋著「並列プログラミング入門:サンプルプログラムで学ぶOpenMPとOpenACC」東京大学出版会
課外学習等(授業時間外学習の指示)
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours)
演習課題を与える。
授業開講形態等
Lecture format, etc.
遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class)