Workshop Paralleles Rechnen

Donnerstag, 25. Oktober 2012 (WIAS, ESH)
10.50 Uhr        Eröffnung (Dr. Jürgen Fuhrmann)
11.00 Uhr - 11.45 Uhr Felix Anker (WIAS Berlin)
Erste Erfahrungen in der GPU-Programmierung
Abstract: Der Vortrag führt in die Konzepte der GPU-Programmierung ein. Es wird kurz auf den Aufbau aktueller Grafikkarten eingegangen, welcher Auswirkungen auf die Programmierung und Performance hat. Anhand von Code-Beispielen aus den CUDA-Examples wird die grundlegende Struktur eines Programms erarbeitet und mögliche Flaschenhälse aufgezeigt. Als Anwendungsbeispiel dient das R-Paket aws. An ihm werden verschiedene Implementierungen durch OpenMP, CUDA und OpenCL in ihrer Handhabung und Performance gegenübergestellt.
11.45 Uhr - 12.30 Uhr Dr. Carsten Brée (WIAS Berlin)
An MPI-parallelized pseudospectral splitstep method for numerical simulation of optical filaments
Abstract: An MPI-parallelized numerical scheme for the propagation of intense optical pulses in laser filaments is discussed. Mathematically, the evolution of optical pulses in filaments is described by a unidirectional approximation of Maxwell's equations. This approximation yields a first-order PDE in the coordinate longitudinal with respect to the beam axis. Numerically, it can be solved and implemented as a pseudospectral split-step scheme very similar to the numerical method typically used for the Nonlinear Schrödinger Equation known from fiber optics. However, in contrast to the fiber optical problem, the problem discussed here is essentially a 2+1-dimensional one. As MPI follows a distributed-memory approach, this requires efficient means of distributing and transposing a 2d array of numerical data among the CPU cores involved.
12.30 Uhr - 14.00 Uhr Pause
14.00 Uhr - 14.45 Uhr Dr. Klaus Gärtner (WIAS Berlin)
Die schöne Illusion vom parallelen Rechnen als Lösung aller Probleme
Abstract: Es wird ein simples Computer-Modell angenommen und versucht, einfachste Konsequenzen für Aufgaben und extraordinäre Aufgaben abzuleiten. Dabei werden folgende Punkte aus der Sicht numerischen Rechnens berührt: Daten, Rechenwerk, Speicher, Konflikte bei parallelen Aufgaben, Synchronisation, Load-Balance, Programmiermodelle und Dimension des Fehlerraumes, der geometrische Missfit der Gegenwart. Techniken für die Parallelisierung von Algorithmen ausreichend hoher Komplexität.
14.45 Uhr - 15.30 Uhr Dr. Jürgen Fuhrmann (WIAS Berlin)
OpenMP und parallele Strategien für PDE-Lösungen auf unstrukturierten Netzen
Abstract: Der Vortrag diskutiert mögliche Varianten paralleler Lösungsstrategien für partielle Differentialgleichungen auf unstrukturierten Netzen. Die Parallelisierung für Shared-Memory-Systeme auf der Basis von OpenMP wird als Optimum in Bezug auf Programmieraufwand, Portabilität und erzielbarer Effizienz angesehen. Des weiteren werden grundlegende Elemente des Konzepts von OpenMP beschrieben sowie in pdelib realisierte parallele Verfahren vorgestellt.