Dieser Kurs richtet sich an Wissenschaftler, Ingenieure, Studenten und Fachleute, die effiziente Lösungen für hochleistungsfähige und verteilte Rechensysteme entwickeln wollen. Der Schwerpunkt liegt auf der parallelen Programmierung unter Verwendung des Message Passing Interface (MPI), einem Standard für die skalierbare Kommunikation über mehrere Prozessoren. Die Teilnehmer sollten über grundlegende Programmiererfahrung in C oder C++ und Vertrautheit mit Linux verfügen. Vorkenntnisse in MPI sind nicht erforderlich. Dieser Kurs kann im Rahmen des Master of Science in Datenwissenschaft (MS-DS) der CU Boulder, der auf der Coursera-Plattform angeboten wird, angerechnet werden. Der MS-DS ist ein interdisziplinärer Abschluss, der Lehrkräfte aus den Fachbereichen Angewandte Mathematik, Informatik, Informationswissenschaften und anderen Bereichen der CU Boulder zusammenbringt. Da die Zulassung leistungsabhängig ist und es kein Bewerbungsverfahren gibt, ist der MS-DS ideal für Personen mit einem breiten Spektrum an grundständiger Ausbildung und/oder Berufserfahrung in Informatik, Informationswissenschaft, Mathematik und Statistik. Erfahren Sie mehr über das MS-DS-Programm unter https://hua.dididi.sbs/degrees/master-of-science-data-science-boulder.


Paralleles Rechnen mit MPI
Dieser Kurs ist Teil von Spezialisierung für Hochleistungsfähiges und paralleles Rechnen


Dozenten: Shelley Knuth
Bei enthalten
Empfohlene Erfahrung
Was Sie lernen werden
Entwurf und Implementierung paralleler Algorithmen mit MPI
Anwendung wichtiger Kommunikationsmuster, einschließlich Punkt-zu-Punkt-, kollektiver und nicht blockierender Kommunikation
Verbesserung der Leistung durch Load Balancer und Überlappung der Kommunikation mit der Datenverarbeitung
Arbeit mit benutzerdefinierten Kommunikatoren und abgeleiteten Datentypen
Kompetenzen, die Sie erwerben
- Kategorie: Gemeinsame Nutzung von Daten
- Kategorie: Kommunikationssysteme
- Kategorie: C und C++
Wichtige Details

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August 2025
5 Aufgaben
Erfahren Sie, wie Mitarbeiter führender Unternehmen gefragte Kompetenzen erwerben.

Erweitern Sie Ihre Fachkenntnisse
- Lernen Sie neue Konzepte von Branchenexperten
- Gewinnen Sie ein Grundverständnis bestimmter Themen oder Tools
- Erwerben Sie berufsrelevante Kompetenzen durch praktische Projekte
- Erwerben Sie ein Berufszertifikat zur Vorlage

In diesem Kurs gibt es 5 Module
Dieses Modul konzentriert sich auf die wichtigsten Konzepte und Techniken zur Umwandlung serieller Algorithmen in parallele Lösungen unter Verwendung der Message Passing Interface (MPI). Sie werden die Prinzipien der Nachrichtenübermittlung, der Synchronisation und des parallelen Denkens erforschen und sich die Fähigkeiten aneignen, paralleles Rechnen in ihren Projekten effizient zu nutzen.
Das ist alles enthalten
5 Videos2 Lektüren1 Aufgabe1 Programmieraufgabe
Dieses Modul befasst sich mit den fortgeschrittenen Kommunikationstechniken in MPI und konzentriert sich auf die Umwandlung serieller Algorithmen in parallele Implementierungen. Sie werden etwas über nicht blockierende Kommunikation, Punkt-zu-Punkt-Kommunikation und die Feinheiten blockierender Sende- und Empfangsvorgänge lernen, zusammen mit Strategien zur Vermeidung von Deadlocks in ihren parallelen Anwendungen.
Das ist alles enthalten
5 Videos1 Aufgabe1 Programmieraufgabe
Dieses Modul konzentriert sich auf die Verbesserung der Leistung paralleler Anwendungen durch nichtblockierende Kommunikation und effektive Lastverteilungsstrategien. Sie werden lernen, wie Sie nichtblockierende Kommunikation implementieren, Kommunikation mit Berechnungen überlappen und eine optimale Verteilung der Last erreichen, um die Geschwindigkeit ihrer MPI-Programme zu maximieren.
Das ist alles enthalten
4 Videos1 Aufgabe1 Programmieraufgabe
Dieses Modul befasst sich mit fortgeschrittenen Konzepten des parallelen Rechnens mit MPI und konzentriert sich auf die Erstellung von Kommunikatoren, die Zerlegung von Domänen und abgeleitete Datentypen. Sie lernen, benutzerdefinierte Kommunikatoren für die Prozesskoordination zu erstellen und Berechnungsdomänen effektiv aufzuteilen. Das Modul behandelt die abgeleiteten Datentypen von MPI, einschließlich zusammenhängender, Vektor-, indizierter und Strukturtypen, die eine effiziente Kommunikation sowohl für regelmäßige als auch unregelmäßige Datenmuster in Hochleistungsanwendungen ermöglichen.
Das ist alles enthalten
7 Videos1 Aufgabe1 Programmieraufgabe
Dieses Modul konzentriert sich auf parallele E/A in MPI und legt den Schwerpunkt auf effizientes Datenmanagement im High-Performance-Computing. Sie lernen die Prinzipien von MPI I/O kennen und untersuchen praktische Beispiele für gleichzeitige Datenoperationen. Das Modul stellt auch HDF5 vor, ein weit verbreitetes Datenmodell und Dateiformat im wissenschaftlichen Rechnen, und hebt seine Merkmale für das Management großer Datenmengen hervor. Am Ende des Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein, effektive parallele I/O-Strategien mit MPI und HDF5 in ihren Anwendungen zu implementieren.
Das ist alles enthalten
5 Videos1 Aufgabe
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