Cálculo Paralelo

Lugar: Universidad Nacional del Litoral
Se prevén aplicaciones orientadas a problemas de la mecánica estructural y de fluidos.
Programa analítico:
1. Introducción
Motivación. Desafíos actuales en necesidad de cálculo científico. Evolución de las supercomputadoras. Cálculo paralelo. Arquitectura de computadoras paralelas. Criterios de clasificación y taxonomía.
2. Medidas de velocidad y eficiencia
Velocidad de procesamiento. Benchmarks. Eficiencia paralela de los programas.
3. Vectorización
Procesadores vectoriales. Programación de computadoras vectoriales
4. Modelos y estrategias de paralelización
Niveles de paralelismo. Modelos de programación paralela. Estrategias de paralelización. Reordenamiento de las variables.Descomposición del dominio. Problemas de proyección en computadoras masivas.
5. Programación de computadoras de memoria local
Comunicación y granularidad. Programas host-node. Funciones básicas de comunicación. PVM. MPI.
Consideraciones generales de programación.
6. Programación de computadoras de memoria compartida
Procesos. Mecanismos básicos de coordinación. Lenguajes de programación para computadoras de memoria compartida. Dependencia de datos. Granularidad y equilibrado de tareas.
7. Algoritmos paralelos para álgebra lineal
Bibliotecas de subrutinas para álgebra lineal. Programas paralelos paara operaciones con matrices:
productos de matrices y vectores. Herramientas de software: PETSc.
8. Métodos directos para resolver sistemas de ecuaciones algebraicas lineales
Programación paralela de métodos directos para sistemas de ecuaciones lineales. Sistemas triangulares. Factorización LU.
9. Métodos iterativos para resolver sistemas de ecuaciones algebraicas lineales
Métodos iterativos para sistemas de ecuaciones lineales. Método de gradiente conjugado precondicionado. Programación paralela..
10. Paralelización en programas de elementos finitos
Estructura de un programa de elementos finitos. Tareas desacopladas, débilmente acopladas y fuertemente acopladas. Paralelización de programas secuenciales. Escritura de programas paralelos. Programa PETSc-FEM.
11. Métodos de descomposición del dominio
Métodos de descomposición del dominio. Complemento de Schur. Aplicación a la resolución de problemas de elementos finitos. Método del complemento de Schur dual. Estategias para descomponer el domino en subdominios. Criterios de optimización.
Formas de Evaluación:
Mediante:
* dos exámenes parciales;
* entrega y aprobación de Trabajos Prácticos de realización individual
* Examen Final con defensa de un Proyecto.