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Parallele Systeme (PSYS-VU)5 ECTS
Modulverantwortliche/r: Jürgen Teich
Lehrende:
Jürgen Teich, Frank Hannig
| Start semester: |
SS 2013 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
| Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
Inhalt:
Aktuelle PCs verfügen über Mehrkernprozessoren und Grafikkarten, die wiederum aus hunderten von einfachen Prozessoren bestehen können. Hierdurch wird ein hohes Maß an nebenläufiger Datenverarbeitung möglich, welche bis vor einigen Jahren nur in Großrechnern erreicht werden konnte. Die effiziente Ausnutzung dieser Parallelität bedarf allerdings mehr als nur mehrerer Prozessoren, insbesondere muss das zu lösende Problem Parallelverarbeitung erlauben. In dieser Vorlesung werden Eigenschaften unterschiedlicher paralleler Rechnerarchitekturen und Metriken zu deren Beurteilung behandelt. Weiterhin werden Modelle und Sprachen zum Programmieren paralleler Rechner eingeführt. Neben der Programmierung von allgemeinen Parallelrechnern werden Entwurfsmethoden (CAD) vorgestellt, wie man ausgehend von einer algorithmischen Problemstellung ein massiv paralleles Rechenfeld in VLSI herleiten kann, das genau dieses Problem optimal parallel berechnet. Solche Schaltungen spielen auf der Bit- bzw. Wortebene eine dominante Rolle (Arithmetik) sowie bei Problemen der Signal- und Bildverarbeitung (z.B. Filter). Im Einzelnen werden behandelt: 1.Theorie der Parallelität (parallele Computermodelle, parallele Spezifikationsformen und -sprachen, Performanzmodelle und -berechnung)
2.Klassifikation paralleler und skalierbarer Rechnerarchitekturen (Multiprozessoren und Multicomputer, Vektorrechner, Datenflussmaschinen, VLSI-Rechenfelder)
3.Programmierbare System-on-Chip (SoC) und Mehrkern-Architekturen (Grafik-Prozessoren, Cell, etc.)
4.Programmierung paralleler Rechner (Sprachen und Modelle, Entwurfsmethoden und Compiler, Optimierung)
5.Massive Parallelität: Vom Algorithmus zur Schaltung
Lernziele und Kompetenzen:
Schwerpunkt der Vorlesung ist die Vermittlung von Grundlagen der parallelen Datenverarbeitung.
Literatur:
Siehe Webseite: http://www12.informatik.uni-erlangen.de/edu/psys
Bemerkung:
auch für Computational Engineering
Organisatorisches:
Die Auswahl dieses Moduls schließt die Auswahl des Moduls „Parallele Systeme mit erweiterter Übung (PSYS-VEU)“ aus.
Weitere Informationen:
www: http://www12.informatik.uni-erlangen.de/edu/psys
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009s | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Hardware-Software-Co-Design)
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009w | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Hardware-Software-Co-Design)
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtbereich | Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Hardware-Software-Co-Design)
- Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Eingebettete Systeme | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Eingebettete Systeme)
- Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Realisierung von Informations- und Kommunikationssystemen | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Realisierung von Informations- und Kommunikationssystemen)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die am 01. Oktober 2012 noch keine Wahlpflichtmodule begonnen haben) | 6 Eingebettete Systeme)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 6 Eingebettete Systeme)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Parallele Systeme- mehrteilige Prüfung, benotet
- weitere Erläuterungen:
Mündliche (Dauer: 30 min) oder schriftliche (Dauer: 90 min) Prüfung + erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (verpflichtend) + erfolgreiche Bearbeitung aller Übungsaufgaben (verpflichtend).
Die Modulnote ergibt sich aus der mündlichen Prüfung.
- Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014, 2. Wdh.: SS 2014
- Termin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 26.09.2013, 08:00 Uhr, Ort: H 6 TechFTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechFTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 26.09.2013, 08:00 Uhr, Ort: H 6 TechFTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 01.10.2013, 09:00 Uhr, Ort: H 1 NatFakTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 22.07.2014, 10:00 Uhr, Ort: K 1 TechFTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 01.10.2013, 09:00 Uhr, Ort: H 1 NatFakTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 01.10.2013, 09:00 Uhr, Ort: H 1 NatFakTermin: 01.10.2013, 09:00 Uhr, Ort: H 1 NatFak
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