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应用高性能计算
MCEN90031
Applied High Performance Computing
学习目标
课程内容：
基于物理的计算机模拟是科学和工程领域的强大工具，可以研究通常无法通过其他方式获得的现象。随着现代计算架构在并行度和性能方面的不断提高，这些模拟的规模和逼真度也会不断提高，但前提是必须具备对数学和底层硬件的理解，才能充分利用这种能力。应用高性能计算课程旨在通过将用于高性能计算(HPC)资源的科学软件设计中所使用的关键工具和技术结合在一起，来发展这种理解。
应用高性能计算课程将介绍几种普遍存在于常微分方程(例如欧拉和龙格-库塔法)，偏微分方程(例如有限差分和有限元法)，线性方程(例如共轭梯度法)解中的数值方法，并应用这些工具来解决流体动力学和热力学等领域中常见的控制方程。课程还将研究针对OpenMP的共享内存多核架构，使用MPI的分布式内存架构以及使用CUDA的GPU加速器的软件开发。
学习成果：
完成课程学习后，学生应该能够：
1、了解何时以及如何在算法中利用并行性，并确定适当的实现方法。
2、应用适当的数值方法来求解偏微分方程，并编写实现此方法的程序。
3、对OpenMP、MPI和CUDA提供的应用程序编程接口(API)有基本的了解。
4、在墨尔本大学的HPC资源Spartan上连接、编译和执行作业。
通用技能：
1、能够应用基础科学和工程基础知识。
2、能够进行问题识别，制定和解决。
3、具有独立批判性思维，理性探究和自主学习的能力。
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