v1.10.0 (643)

Cours scientifique - AMS301 : Calcul scientifique parallèle

Domaine > Analyse et Calcul Scientifique, Mathématiques et leurs applications.

Descriptif

Le calcul scientifique parallèle est aujourd'hui un outil essentiel dans la recherche et l'industrie pour résoudre une large gamme de problèmes d'ingénierie. Dans le cadre de ce cours, on aborde la résolution parallèle efficace de problèmes structurés et non-structurés (pour e.g. la résolution de problèmes d'EDPs par différences finies et éléments finis, respectivement). En particulier, on s'intéresse au calcul parallèle à mémoire distribuée.
 
La partie théorique du cours se décompose en trois sujets :
- l'algorithmique parallèle pour la résolution de problèmes structurés et non-structurés;
- la résolution de grands systèmes linéraires (méthodes directes/itératives, méthode du gradient conjugué, méthodes de Krylov, GMRES, techniques de préconditionnement, décomposition de domaine);
- une introduction à la programmation parallèle (avec MPI) et aux architectures de calcul modernes.
 
Deux projets de calcul scientifique : résolution parallèle de problèmes structurés et non-structurés.

nombre d'heure en présentiel

66

nombre de blocs

19

Volume horaire par type d'activité pédagogique : types d'activité

  • Contrôle Final : 7
  • Bloc de 1/2 journée 3h : 18
  • Cours magistral : 6
  • Bloc de 1/2 journée en salle info : 28
  • Petite classe : 7

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Pour les étudiants du diplôme Analyse Modélisation et Simulation

Analyse numérique et algèbre linéaire.
Commandes Unix de base.
Programmation en C (par exemple, cours AMS-I04).

Format des notes

Numérique sur 20

Pour les étudiants du diplôme Analyse Modélisation et Simulation

Vos modalités d'acquisition :

Examen écrit et deux projets de programmation (avec un examen oral pour le premier projet, et un rapport écrit pour le deuxième projet)

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 7
L'UE est acquise si Note finale >= 10

    Le coefficient de l'UE est : 7

    Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole nationale supérieure de techniques avancées

    Vos modalités d'acquisition :

    Examen écrit et deux projets de programmation (examen oral pour le premier, rapport écrit pour le deuxième)

    Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)
    • le rattrapage est obligatoire si :
      Note initiale < 6
    • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
      6 ≤ note initiale < 10
    L'UE est acquise si Note finale >= 10
    • Crédits ECTS acquis : 4.5 ECTS
    • Scientifique acquis : 4.5

    Le coefficient de l'UE est : 4.5

    La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

    L'UE est évaluée par les étudiants.

    Programme détaillé

    1. Cours : Présentation générale abstraite du calcul réparti.
    2. Cours : Problèmes structurés (discrétisation par différences finies et structure algorithmique). Problèmes non-structurés (étude de la bipartition).
    3. Cours : Algorithmes itératifs de résolution (présentation générale). Parallélisation de la résolution itérative des problèmes structurés.
    4. Cours : Algorithmes itératifs de résolution (méthode du gradient conjugué et méthodes de Krylov).
    5. Cours : Problèmes non-structurés (discrétisation par éléments finis et partitionnement de maillage).
    6. Cours : Algorithmes itératifs de résolution (GMRES et techniques de préconditionnement).
    7a. Cours : Introduction à la programmation parallèle et à MPI.
    7b. TD : Commandes MPI.
    8. Cours : Algorithmes itératifs de résolution (avec interface). Algorithmes directs de résolution (avec interface).
    9a. Cours : MPI (suite). Analyse de performance. Nouvelles architectures.
    9b. TD : Utilisation de cluster. Commandes MPI (suite).
    10. Cours : Méthodes de Décomposition de Domaine.
    11. TD : Exercices de MPI.
    12. Projet 1 (a).
    13. Projet 1 (b).
    14. Examen écrit.
    15. Projet 1 (c).
    16. Examen oral (présentation du projet 1).
    17. Projet 2 (a).
    18. Projet 2 (b).
    19. Projet 2 (c).

    Mots clés

    Algorithmique parallèle, Simulation numérique, Résolution de systèmes linéaires, Programmation parallèle, MPI

    Méthodes pédagogiques

    Cours magistraux, travaux dirigés et projets de programmation
    Veuillez patienter