Parallele Systeme mit erweiterter Übung (PSYS-VEU)7.5 ECTS

Lectures:

• • Parallele Systeme
    (Vorlesung, 2 SWS, Jürgen Teich et al., Tue, 16:15 - 17:45, 01.255-128; single appointment on 25.4.2013, 14:00 - 15:30, 01.255-128)
  • Erweiterte Übungen zu Parallele Systeme
    (Übung, 2 SWS, Frank Hannig et al., single appointment on 14.5.2013, 16:00 - 19:00, 02.133-128; single appointment on 19.7.2013, 9:00 - 12:00, 02.133-128)
  • Übung zu Parallele Systeme
    (Übung, 2 SWS)

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
6.Praktische Übungen mit rechnergestützten Werkzeugen

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 (PSYS-VU)“ aus.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Informatik | Parallele Systeme)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik)
3. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Eingebettete Systeme | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Eingebettete Systeme)
4. 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)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Parallele Systeme (Vorlesung mit erweiterten Übungen)

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [3], [4])

mehrteilige Prüfung, benotet

weitere Erläuterungen:
Mündliche (Dauer: 30 min) oder schriftliche (Dauer: 90 min) Prüfung + erfolgreiche Teilnahme an den erweiterten 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

1. Prüfer:

Jürgen Teich

Termin: 26.09.2013, 08:00 Uhr, Ort: H 6 TechF
Termin: 01.10.2013, 09:00 Uhr, Ort: H 1 NatFak
Termin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechFTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 28.03.2014Termin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechFTermin: 26.09.2013, 08:00 Uhr, Ort: H 6 TechF
Termin: 01.10.2013, 09:00 Uhr, Ort: H 1 NatFak
Termin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechFTermin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 01.10.2013, 09:00 Uhr, Ort: H 1 NatFak

Parallele Systeme

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1], [2])

mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014

1. Prüfer:

Jürgen Teich

Termin: 05.08.2013, 10:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 22.07.2014, 10:00 Uhr, Ort: K 1 TechF

Erweiterte Übungen zu Parallele Systeme

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1], [2])

Studienleistung, benotet

weitere Erläuterungen:
Kriterien für die Scheinvergabe: erfolgreiche Bearbeitung aller Übungsaufgaben (verpflichtend) + erfolgreiche Teilnahme an den erweiterten Übungen (verpflichtend).

Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014

1. Prüfer:

Jürgen Teich

Termin: 22.07.2014, 10:00 Uhr, Ort: K 1 TechF