Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy High Performance Computing
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Marcin Słodkowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
PHPC
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
uczestniczenie w wykładach ‒ 15 h, uczestniczenie w laboratoriach ‒ 10 h, przygotowanie do wykładów ‒ 5 h, przygotowanie do laboratoriów ‒ 5 h, realizacja projektu ‒ 10 h. Razem w semestrze 45 h, co odpowiada 2 ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Uczestniczenie: w wykładach ‒ 15 h, w laboratoriach ‒ 10 h, w konsultacjach ‒ 5 h. Razem w semestrze 30h, co odpowiada 1 ECTS.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
laboratoria ‒ 10 h, przygotowanie projektów ‒ 10 h. Razem w semestrze 20h, co odpowiada 1 ECTS.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium10h
  • Projekt10h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Zapoznanie studentów z podstawową wiedzą na temat „High Performance Computing”, to znaczy koncepcji, metod i narzędzi stosowanych przy obliczeniach wielkiej skali. Omówienie koncepcji obliczeń masowo równoległych oraz obliczeń superkomputerowych, z uwzględnieniem nowych rozwiązań sprzętowych (obliczenia GPU). W czasie laboratoriów studenci odwiedzą rzeczywiste centra komputerowe. Projekt będzie polegał na uruchomieniu, w zespołach do 3 osób, klastra do obliczeń równoległych i jego przetestowanie oraz przeprowadzenia pomiarów wydajności.
Treści kształcenia:
Wykład: 1. Masowe obliczenia, duże zestawy danych, i techniki ich analiz 2. Obliczenia masowo równoległe 3. Obliczenia typu superkomputerowego 4. Obliczenia z wykorzystaniem GPU 5. Podstawowe narzędzia budowy klastra obliczeniowego 6. Współdzielona przestrzeń dyskowa 7. Wirtualizacja i zarządzanie maszynami roboczymi 8. Centralna autentykacja 9. System kolejkowania zadań 10. Komunikacja i sieci komputerowe 11. Eksploatacja centrum obliczeniowego Laboratorium: 1. Instalacja węzła obliczeniowego i węzła zarządzającego 2. Instalacja węzła pamięci masowej 3. System rozproszonej autentykacji 4. System kolejkowy 5. Wizyta w centrum obliczeniowym PW Projekt: Instalacja, uruchomienie i kompleksowe przetestowanie wydajności oraz aspektu ekonomicznego klastra obliczeniowego w wybranej technologii (ARM SoC typu Raspberry Pi 3, Odroid itp. lub klasyczne systemy PC). Pojedynczy klaster powinien zostać uruchomiony przez zespół 3 osób.
Metody oceny:
Zaliczenie na podstawie punktów: • kolokwium z wiadomości z wykładu 20% • praca na laboratoriach 40% • realizacja i prezentacja wyników projektu 40% Do zaliczenia należy uzyskać minimum 50% możliwych punktów
Egzamin:
nie
Literatura:
1. https://www.openstack.org/ 2. http://www.tldp.org/HOWTO/LDAP-HOWTO/ 3. http://tldp.org/HOWTO/LVM-HOWTO/
Witryna www przedmiotu:
http://w3.if.pw.edu.pl/~kisiel/w
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt PHP_W01
Ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę w zakresie zaawansowanych technik obliczeniowych i obróbki bardzo dużych zestawów danych.
Weryfikacja: wykład laboratorium projekt
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_W03
Powiązane efekty obszarowe: X2A_W03, X2A_W04, X2A_W05, T2A_W03, T2A_W04, InzA_W02, InzA_W05
Efekt PHP_W02
Ma podstawową wiedzę o cyklu życia zaawansowanych centrów obliczeniowych.
Weryfikacja: wykład laboratorium projekt
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_W07
Powiązane efekty obszarowe: X2A_W05, T2A_W06

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt PHP_U01
Potrafi pozyskać informację na temat instalacji, konfiguracji i użytkowania zaawansowanych systemów obliczeniowych.
Weryfikacja: laboratorium projekt
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U01
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U03, T2A_U01
Efekt PHP_U02
Potrafi posługiwać się technikami informatycznymi do realizacji obliczeń wielkiej skali
Weryfikacja: laboratorium projekt
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U07
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U06, T2A_U07
Efekt PHP_U03
Potrafi ocenić przydatność metod obliczeń wielkoskalowych do rozwiązywania problemów z dziedziny fizyki technicznej.
Weryfikacja: wykład laboratorium projekt
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U11
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U04, T2A_U12

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt PHP_K01
Ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżyniera-fizyka.
Weryfikacja: wykład laboratorium projekt
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_K03
Powiązane efekty obszarowe: X2A_K06, T2A_K02
Efekt PHP_K02
Potrafi pracować indywidualnie i w zespole przyjmując w nim różne role.
Weryfikacja: laboratorium projekt
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_K04
Powiązane efekty obszarowe: X2A_K02, T2A_K03