授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 超高速並列計算機および並列プログラミングの講義を行う。実機として名古屋大学のスーパーコンピュータ「不老」を使用する課題を随時出す。プログラム言語にはFortranおよびCを使用する。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | Learning how to use high-speed parallel computers. You have programming practices using the Supercomputer "Flow" at Nagoya university. The programming languages are Fortran and C. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN) | | 超高速並列計算機および並列プログラミングの講義を行う。実機として名古屋大学のスーパーコンピュータ「不老」を使用する課題を随時出す。プログラム言語にはFortranおよびCを使用する。
達成目標
1．超高速並列計算機および並列プログラミングの現状を説明できる。
2．初歩的な並列プログラミングを作成できる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | Learning how to use high-speed parallel computers. You have programming practices using supercomputer "Flow" at Nagoya university. The programming languages are Fortran and C.
Target:
1. Understanding the state of the art of high-speed parallel computer and parallel programming.
2. Acquiring fundamental skills of parallel programming. |
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授業の内容や構成
Course Content / Plan | | １．ガイダンス、高速計算の必要性と高速計算機の発展の歴史
２．並列数値処理の基本演算
３．スーパコンピュータの利用（アカウントの発行）
４．高性能プログラミングの基礎
５．OpenMPの基礎
６．行列-ベクトル積の並列化
７．べき乗法の並列化
８．行列‐行列積の並列化（１）
９．行列‐行列積の並列化（２）
１０．数値計算ライブラリの利用
１１．GPUコンピューティング・機械学習（１）
１２．GPUコンピューティング・機械学習（２）
１３．GPUコンピューティング・機械学習（３）
１４．GPUコンピューティング・機械学習（４）
授業後にレポート課題を出す。レポートはそれぞれ課題ごとに指定の日付までに提出する。授業 前に各自予習を行っておくこと。 | [1] High performance computing and its history
[2] Classification of concepts of high-speed parallel computers and their state of the art
[3] Usage of high-speed parallel computers
[4] Vector operations, multithreading and parallel processing
[5] Fundamentals of OpenMP
[6] Parallelization of Matrix-Vector Products
[7] Parallelization of Power iteration
[8] Parallelization of Matrix-Matrix Products (1)
[9] Parallelization of Matrix-Matrix Products (2)
[10] Use of Numerical Libraries.
[11] GPU Computing / Machine Learning (1)
[12] GPU Computing / Machine Learning (2)
[13] GPU Computing / Machine Learning (3)
[14] GPU Computing / Machine Learning (4)
Students are required to submit reports for several topics. Reports should be submitted before deadlines for each topic. Students should prepare for the class beforehand. |
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履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses | | | 特にないが、プログラミングの基礎を学んでいることが望ましい。 | | Not specified, but taking some courses for programming is recommended. |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | | 講義で与える課題のレポートの成績により評価する。達成目標に対する評価の重みは同等である。レポートでは各課題について超高速並列計算機および並列プログラミングの説明と初歩的な並列プログラミングを作成の能力を評価する。 | | The grade is evaluated by scores of reports. The weights for each target of this course are the same. The skills to explain the state of the art of high-speed parallel computers and parallel programming, and to implement parallel programs, are evaluated by reports. |
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教科書・参考書
Textbook/Reference book | | ■教科書:
片桐孝洋 著、「並列プログラミングのツボ（仮称）」、東京大学出版会、２０２４年４月１日出版予定、ISBM: 978-4-13-062465-7
なお、教科書以外の必要資料は、講義中に配布する。
■参考書1:
出版社：東京大学出版会
書名： スパコンを知る その基礎から最新の動向まで
著者：岩下武史，片桐孝洋，高橋大介
ＩＳＢＮ：9784130634557
■参考書2
出版社：東京大学出版会
書名： スパコンプログラミング入門－並列処理とMPIの学習－
著者：片桐孝洋
■参考書3
出版社：東京大学出版会
書名：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
著者：片桐孝洋
| **Text Book:
T. Katagiri, "Catch the main points of parallel programming", Todai Syupan Kai, ISBM: 978-4-13-062465-7 (2024) (In Japanese)
Other documents and materials will be provided during the class.
**Other reference books are as follows:
"Supakon wo shiru: Sono kiso kara saishin no doukou made", T. Iwashita, T. Katagiri, and D. Takahashi (in Japanese).
"Supakon purogramming nyuumon -heiretsu shori to MPI no gakusyuu-", T. Katagiri (in Japanese).
"Heiretsu programming nyuumon: Sample program de manabu OpenMP to OpenACC", T. Katagiri (in Japanese). |
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課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | | 授業後にレポート課題を出す。レポートはそれぞれ課題ごとに指定の日付までに提出する。 | | Students are required to submit reports for several topics. Reports should be submitted before deadlines for each topic. |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | | 対面。ただし、資料は講義中に指定するHPで公開する。 |
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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) | | |
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