片桐孝洋の講義資料置き場
| スパコンプログラミング(1)、スパコンプログラミング(Ｉ) |
東京大学工学部、および工学系研究科における、情報基盤センターのスーパーコンピュータ（FX10スーパーコンピュータシステム）を用いたプログラミングの講義（夏学期、冬学期、同一科目）です。
この講義は、MPI（Message Passing Interface）を用いた並列プログラミングの初心者を対象としています。
アプリケーションの対象は、基礎的な数値計算処理です。
【講義日程】
毎週火曜日 第２時限 １０：２５－１２：１０
情報基盤センター１Ｆ 大演習室１ （63名収容）
【教科書（演習書）】
 「スパコンプログラミング入門－並列処理とMPIの学習－」
片桐 孝洋 著、
東大出版会、
ISBN978-4-13-062453-4、発売日:2013年03月中旬, 判型:A5, 200頁
【本書の特徴】
・C言語で解説されています。
・C言語、Fortran90言語のサンプルプログラムが付属しています。
・数値アルゴリズムは、図でわかりやすく説明されています。
・本講義の内容を全てカバーしています。
・内容は初級です。初めて並列数値計算を学ぶ人向けの入門書です。
「並列プログラミング入門：サンプルプログラムで学ぶOpenMPとOpenACC」
片桐 孝洋 著、
東大出版会、
ISBN-10: 4130624563、ISBN-13: 978-4130624565、2015年5月25日（出版予定）
【本書の特徴】
・C言語、Fortran90言語で解説
・C言語、Fortran90言語の複数のサンプルプログラムが 入手可能（ダウンロード形式）
・本講義の内容を全てカバー
・Windows PC演習可能(Cygwin利用)。スパコンでも演習可能。
・内容は初級。初めて並列プログラミングを学ぶ人向けの入門書
【参考書】
「スパコンを知る: その基礎から最新の動向まで 」
岩下武史、高橋大介、片桐 孝洋 著、
東大出版会、
ISBN-10: 4130634550
ISBN-13: 978-4130634557
発売日:2015年2月18日, 判型:A5, 176頁
【本書の特徴】
・スパコンは何に使えるか
・スパコンはどんな仕組みで、なぜ速く計算できるのか
・最新技術、今後の課題と将来展望、など
「並列数値処理 - 高速化と性能向上のために -」
金田康正 東大教授 理博 編著、
片桐孝洋 東大特任准教授 博士（理学） 著、
黒田久泰 愛媛大准教授 博士（理学） 著、
山本有作 神戸大教授 博士（工学） 著、
五百木伸洋 ㈱日立製作所 著、
コロナ社、
発行年月日：2010/04/30 ， 判 型： A5， ページ数：272頁、
ISBN：978-4-339-02589-7， 定 価：3,990円 （本体3,800円＋税5%)
【本書の特徴】
・Fortran言語で解説されています。
・数値アルゴリズムは、数式などで厳密に説明されています。
・本講義の内容に加えて、固有値問題の解法、疎行列反復解法、FFT、ソート、など、主要な数値計算アルゴリズムをカバーしています。
・内容は中級～上級です。専門として並列数値計算を学びたい人向きです。
【演習担当ＴＡ】
本年度は事情によりTAはいません。
【更新履歴】
2015.10.1 ホームページ更新
レポート・コンテスト締切（電子投稿）
2016年2月11日（木） 24時 厳守予定
| PDFファイル |
日付 |
内容・コメント |
１．SP20151006-HP.pdf
|
2015年10月6日 |
ガイダンス資料 |
２．SP20151013.pdf
|
2015年10月13日 |
並列数値処理の基本演算：
性能評価指標、基礎的なMPI関数、データ分散方式、ベクトルどうしの演算、ベクトル‐行列積、リダクション演算、数値計算ライブラリについて |
３．SP20151020.pdf
※この資料は、セキュリティ上、公開できない内容があるため、パスワード制御がかかっています。パスワードは授業中にお知らせします。 |
2015年10月20日 |
スーパコンピュータを利用しよう：
スパコンを利用しよう、並列プログラミングの基礎、二分木総和演算 |
４．SP20151027.pdf
|
2015年10月27日
|
高性能プログラミングの基礎（１）：
階層キャッシュメモリ、演算パイプライン、ループアンローリング、配列連続アクセス、キャッシュとキャッシュライン、キャッシュライン衝突、サンプルプログラムの実行、演習課題、レポート課題 |
５．SP20151110.pdf
|
2015年11月10日
|
高性能プログラミングの基礎（２）：
ブロック化、その他の高速化技術、OpenMP超入門、サンプルプログラム（OpenMP）の実行、演習課題、レポート課題
|
６．SP20151124.pdf
|
2015年
11月24日 |
行列-ベクトル積：
サンプルプログラム（行列-ベクトル積）の実行、並列化の注意点 |
７．SP20151201-1.pdf
|
2015年12月1日
８:30-10:25
|
べき乗法：
べき乗法とは、サンプルプログラム（べき乗法）の実行、並列化の注意点 |
８．SP20151201-2.pdf
|
2015年12月1日10:25-12:10
|
行列‐行列積（１）：
行列‐行列積とは、ループ交換法、ブロック化（タイリング）法、Ｃａｎｎｏｎのアルゴリズム、Ｆｏｘのアルゴリズム、ＳＵＭＭＡ、ＰＵＭＭＡ、Ｓｔｒａｓｓｅｎのアルゴリズム、サンプルプログラム（行列‐行列積（１）：簡単版）の実行、並列化の注意点
|
９．SP20151208.pdf
|
2015年12月8日 |
行列‐行列積（２）：
サンプルプログラム（行列‐行列積（２）：ちょっと難しい完全並列版）の実行、並列化の注意点、並列化のヒント
|
１０．SP20151215.pdf
SP20151215-rep.pdf
|
2015年12月15日 |
LU分解法（１）：
LU分解法（ガウス・ジョルダン法、ガウス消去法、枢軸選択、LU分解法（外積形式、内積形式、クラウト法、ブロック形式ガウス法、縦ブロックガウス法、前進・後退代入））、サンプルプログラム（LU分解法）の実行、並列化のヒント、演習課題、レポート課題
コンテスト課題発表、コンテストプログラムの実行、レポート提出の注意、レポート課題採点基準
|
１１．SP20151222-1.pdf
SP20151222-2.pdf
|
2015年12月22日
※計算機メンテナンスのため座学に変更 |
発展的話題：ソフトウエア自動チューニング
背景、ソフトウエア自動チューニングとは、ＦＩＢＥＲ方式、自動チューニング記述言語ＡＢＣLｉｂＳｃｒｉｐｔ、ソフトウエアデモ、レポート課題
非同期通信：
１対１通信に関するMPI用語、サンプルプログラム（非同期通信）の実行
|
１２．SP20160105.pdf
|
2016年１月5日 |
LU分解法（２）：
LU分解逐次アルゴリズムの説明 |
１３．SP20160112.pdf
|
2016年1月12日 |
LU分解法（３）：
LU分解の並列化のヒント（２ |
2015年夏学期の資料
講義情報
■最終事前登録者数： 12名
（内訳）
工学部：名
産業機械： 名
機械情報： 名
機械：名
精密： 名
電気電子： 名
電子情報： 名
計数： 名
システム創成：名
社会基盤：名
航空宇宙：名
マテリアル工学科：名
理学部： 名
天文学：名
地球惑星物理： 名
生物情報科学：名
化学：名
物理：１名
経済学部： 名
経済：名
農学部：名
生命化学・工学：名
法学部：名
第１類：名
第３類：名
工学系研究科：名
システム創成：名
社会基盤：名
原子力国際：名
精密機械：名
物理工学： 名
航空宇宙：名
機械情報：名
電気系：名
先端学際：名
応用化学：名
技術経営： 名
金融： 名
化学システム工学専攻：名
精密：名
バイオエンジニアリング：名
機械：名
都市工学：名
情報理工学系研究科 ：名
コンピュータ科学：名
電子情報学：名
知能機械情報：名
数理： 名
創造情報学専攻：名
新領域創成科学研究科： 名
情報生命：名
先端エネルギー工学専攻：名
理学系研究科： 名
地球惑星科学： 名
天文学：名
農学生命科学：名
応用生命：名
数理科学研究科：名
学際情報学府：名
学際情報学：名
経済学研究科：名
現代経済学：名
統計理論：名
金融システム専攻：名
経済理論：名
医学研究科： 名
国保： 名
総合文化学研究科： 名
広域科学専攻： 名
公共政策大学院：名
経済政策コース： 名
所属不明：名
■単位取得者数：7名 （単位取得率：58.3％）
特上：1名 (工学部学生のみ)
優：6名
良： 0名
可： 0名
|
