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Il y a 5 modules dans ce cours
Ce cours s'adresse aux scientifiques, aux ingénieurs, aux universitaires ou à toute personne cherchant à résoudre efficacement des problèmes dans des environnements de calcul haute performance ou dans le cloud computing. Les étudiants qui terminent ce cours auront une compréhension de base de la façon de trouver les goulots d'étranglement dans leurs programmes, ainsi que de la façon de résoudre ces goulots. Le cours fournira une introduction de haut niveau aux architectures de nœuds de calcul modernes des instances de haute performance et de cloud computing.
Ce cours peut être suivi pour un crédit académique dans le cadre du diplôme de Master of Science in Data Science (MS-DS) de CU Boulder offert sur la plate-forme Coursera. Le MS-DS est un diplôme interdisciplinaire qui réunit des professeurs des départements de mathématiques appliquées, d'informatique et de sciences de l'information du CU Boulder, entre autres. Avec des admissions basées sur la performance et aucun processus de candidature, le MS-DS est idéal pour les personnes ayant un large éventail d'études de premier cycle et / ou d'expérience professionnelle en informatique, en sciences de l'information, en mathématiques et en statistiques. Pour en savoir plus sur le programme MS-DS, consultez le site https://hua.dididi.sbs/degrees/master-of-science-data-science-boulder.
Dans ce module, nous abordons une approche permettant d'analyser et d'optimiser les performances d'un programme, comme le profilage, l'utilisation de bibliothèques optimisées et les options du compilateur permettant d'accroître l'efficacité.
Inclus
5 vidéos3 lectures1 devoir1 devoir de programmation
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5 vidéos•Total 39 minutes
Aperçu du cours•3 minutes
Profilage avec gprof•9 minutes
Profiler pour Python•6 minutes
Bibliothèques numériques•12 minutes
Options du compilateur pour la performance•8 minutes
3 lectures•Total 21 minutes
Mises à jour des cours et soutien à l'accessibilité•1 minute
Obtenez des crédits académiques pour votre travail !•10 minutes
Soutien aux cours•10 minutes
1 devoir•Total 15 minutes
Quiz du module•15 minutes
1 devoir de programmation•Total 45 minutes
Profilage de la multiplication des matrices•45 minutes
Techniques d'optimisation simples
Module 2•1 heure à terminer
Détails du module
Dans ce module, nous examinons des techniques simples qui améliorent les performances des programmes. Nous examinons les méthodes d'optimisation scalaire et de boucle qui peuvent avoir un impact important sur les performances en virgule flottante d'un programme.
Inclus
5 vidéos1 devoir1 devoir de programmation
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5 vidéos•Total 28 minutes
Analyse de dépendance•6 minutes
Optimisation scalaire•6 minutes
Optimisation des boucles - Partie 1•5 minutes
Optimisation des boucles - Partie 2•6 minutes
Optimisation en Python avec NumPy•6 minutes
1 devoir•Total 15 minutes
Quiz du module•15 minutes
1 devoir de programmation•Total 30 minutes
Optimisation de la multiplication des matrices : Transformations de boucles et parallélisation•30 minutes
Architecture informatique et vectorisation
Module 3•1 heure à terminer
Détails du module
Dans ce module, nous présentons l'architecture de base des ordinateurs modernes en nous concentrant sur la façon dont l'architecture influence la performance des programmes. Nous étudions le parallélisme des données au niveau du processeur et la façon dont un code optimisé pour le parallélisme a une performance nettement supérieure en virgule flottante.
Inclus
4 vidéos1 devoir1 devoir de programmation
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4 vidéos•Total 24 minutes
Architecture des ordinateurs•6 minutes
Maximiser les performances avec la vectorisation•7 minutes
Préparation des données de l'application pour la vectorisation - Alignement des données•5 minutes
OpenMP - SIMD•5 minutes
1 devoir•Total 15 minutes
Quiz du module•15 minutes
1 devoir de programmation•Total 30 minutes
Vectorisation et parallélisation dans le calcul du produit de points•30 minutes
Architecture des ordinateurs
Module 4•2 heures à terminer
Détails du module
Les performances de la mémoire sont généralement le principal goulot d'étranglement, car la vitesse de la mémoire principale n'a pas suivi les capacités des processeurs à traiter les nombres à virgule flottante. Nous présentons comment les couches de mémoire rapide, appelées mémoire cache, peuvent accélérer les calculs et nous donnons un exemple de la manière d'optimiser les algorithmes pour améliorer les performances de la mémoire.
Inclus
4 vidéos1 devoir1 devoir de programmation
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4 vidéos•Total 27 minutes
Architecture de la mémoire•7 minutes
Hiérarchie de la mémoire du processeur•6 minutes
Caractéristiques de la mémoire cache et de la mémoire d'un nœud de calcul•7 minutes
Mise à l'échelle de l'accès aux données - BLAS•6 minutes
1 devoir•Total 15 minutes
Quiz du module•15 minutes
1 devoir de programmation•Total 60 minutes
Mise en œuvre de l'addition de matrices en mosaïque•60 minutes
Calcul parallèle et à haut débit
Module 5•2 heures à terminer
Détails du module
Ce module propose une introduction au calcul parallèle et à haut débit. Il présentera également les tableaux de tâches de Slurm, où il existe des mécanismes permettant de travailler rapidement et facilement avec de nombreuses tâches similaires. Enfin, ce module abordera l'exécution simultanée de nombreux travaux avec GNU Parallel.
Inclus
4 vidéos1 devoir1 devoir de programmation
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4 vidéos•Total 22 minutes
Introduction au calcul parallèle•6 minutes
Introduction au calcul à haut débit•4 minutes
Démonstration de Slurm Job Arrays•4 minutes
HTC avec GNU Parallel•8 minutes
1 devoir•Total 15 minutes
Quiz du module•15 minutes
1 devoir de programmation•Total 60 minutes
Somme des carrés parallèles•60 minutes
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’Pouvoir suivre des cours à mon rythme à été une expérience extraordinaire. Je peux apprendre chaque fois que mon emploi du temps me le permet et en fonction de mon humeur.’
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Une aide financière est-elle disponible ?
Oui, pour certains programmes de formation, vous pouvez demander une aide financière ou une bourse si vous n'avez pas les moyens de payer les frais d'inscription. Si une aide financière ou une bourse est disponible pour votre programme de formation, vous trouverez un lien pour postuler sur la page de description.