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 １０：３０－１２：００
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。
【参考書】
「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】
2014.3.27 ホームページ更新
レポート・コンテスト締切（電子投稿）
2014年8月4日（月） 24時 厳守
【重要】2014年7月15日変更
工学部からの連絡により、今学期（H26年度夏学期）より 工学部の成績評価基準が変更となっていますが、本科目は「演習」が主たる目的のため、規定の基準を満たすと「優」となります。
なお、平成26年夏学期においては、「優上」の評価は導入しません。平成26年度冬学期から導入予定です。
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日付 |
内容・コメント |
SP20140408.pdf
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2014年4月8日 |
ガイダンス資料 |
SP20140415.pdf
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2014年4月15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 |
SP20140422.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。 |
2014年4月22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 |
SP20140501-1.pdf
SP20140501-2.pdf
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2014年5月1日
（講義振替日）
※スパコン空調器メンテナンスのため座学のみ
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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
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
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SP20140513.pdf
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2014年5月13日
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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 |
SP20140520.pdf
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2014年5月20日
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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
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SP20140527.pdf
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2014年5月27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 |
SP20140603.pdf
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2014年6月3日 |
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 |
SP20140610.pdf
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2014年6月10日 |
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 |
SP20140617.pdf
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2014年6月17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
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SP20140624.pdf
Rep20140624.pdf
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2014年6月24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 |
SP20140708.pdf
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2014年7月8日 |
LU分解法（２）：
LU分解逐次アルゴリズムの説明 |
SP20140715.pdf
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2014年7月15日 |
LU分解法（３）：
LU分解の並列化のヒント（２) |
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2013年冬学期の資料
講義情報
■最終事前登録者数： 37名
（内訳）
工学部：１３名
産業機械： 名
機械情報： ２名
機械：１名
精密： 名
電気系：１名
電気電子： １名
電子情報： ２名
計数： 名
システム創成：２名
社会基盤：名
航空宇宙：１名
マテリアル工学科：名
化学システム：２名
物理工学：１名
理学部： １名
天文学：名
地球惑星物理：１ 名
化学：名
物理：名
薬学部： １名
薬学科：１名
経済学部： ２名
経済：１名
金融：１名
農学部：名
生命化学・工学：名
法学部：名
第３類：名
工学系研究科：１４名
システム創成：２名
社会基盤： ２名
原子力国際：名
精密機械：名
物理工学： 名
航空宇宙：７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：２名
精密：名
バイオエンジニアリング：名
機械：１名
情報理工学系研究科 ：４名
コンピュータ科学：３名
電子情報学：名
知能機械情報：名
数理： 名
創造情報学専攻：１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：１ 名
地球惑星科学： １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
医学研究科： 名
国保： 名
総合文化学研究科： １名
広域科学専攻：１名
所属不明：名
■単位取得者数：11名 （単位取得率：２９．７％）
優： 8名
良： 2名
可： 1名
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