, ,

کتاب Using Advanced MPI: راهنمای عملی برای بهینه سازی برنامه های موازی با MPI

299,999 تومان399,000 تومان

دوره Using Advanced MPI: راهنمای عملی برای بهینه سازی برنامه های موازی Using Advanced MPI: راهنمای عملی برای بهینه سازی برنامه های موازی با MPI از تئوری تا عمل: پتانسیل کامل محاسبات با عملکرد بالا (HP…

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: Using Advanced MPI: راهنمای عملی برای بهینه سازی برنامه های موازی با MPI

موضوع کلی: برنامه نویسی موازی

موضوع میانی: مبانی و تکنیک های پیشرفته MPI

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

  • 1. مقدمه ای بر برنامه نویسی موازی و MPI
  • 2. مروری بر مفاهیم اصلی MPI: ارتباطات فرآیندها
  • 3. راه اندازی محیط MPI و اولین برنامه
  • 4. مدیریت منابع MPI: `MPI_Init` و `MPI_Finalize`
  • 5. شناسایی فرآیندها: `MPI_Comm_size` و `MPI_Comm_rank`
  • 6. ارتباط نقطه به نقطه پایه: `MPI_Send` و `MPI_Recv`
  • 7. بلوک بندی و همگام سازی در MPI
  • 8. ارتباطات غیربلوک‌کننده (Non-blocking): `MPI_Isend` و `MPI_Irecv`
  • 9. کنترل پیشرفت ارتباطات غیربلوک‌کننده: `MPI_Wait` و `MPI_Test`
  • 10. `MPI_Waitall`, `MPI_Waitsome`, `MPI_Testall`, `MPI_Testsome`
  • 11. ارتباطات پایدار (Persistent): `MPI_Send_init` و `MPI_Recv_init`
  • 12. مزایا و معایب ارتباطات پایدار
  • 13. ارتباطات آماده (Ready-Mode): `MPI_Rsend`
  • 14. بافرهای فرستنده و گیرنده: مکانیسم‌های کپی
  • 15. ارتباطات همگام (Synchronous): `MPI_Ssend`
  • 16. ارتباطات بافری (Buffered): `MPI_Bsend` و `MPI_Buffer_attach`
  • 17. انتخاب حالت ارتباطی مناسب برای کارایی
  • 18. مدیریت خطاهای ارتباطی نقطه به نقطه
  • 19. مروری بر عملیات جمعی (Collective)
  • 20. `MPI_Bcast`: بهینه سازی توزیع داده
  • 21. `MPI_Reduce`: بهینه سازی کاهش داده
  • 22. `MPI_Allreduce`: کاهش سراسری و توزیع نتایج
  • 23. `MPI_Scatter` و `MPI_Gather`: توزیع و جمع آوری بلوکی
  • 24. `MPI_Allgather` و `MPI_Allgatherv`: جمع آوری سراسری با اندازه های متغیر
  • 25. `MPI_Scan` و `MPI_Exscan`: عملیات پیشوندی
  • 26. عملیات جمعی ورودی-خروجی (MPI_Alltoall, MPI_Alltoallv)
  • 27. ایجاد عملگرهای کاهش سفارشی (User-defined Reductions): `MPI_Op_create`
  • 28. عملیات جمعی غیربلوک‌کننده (Non-blocking Collectives): `MPI_Ibcast`, `MPI_Ireduce`
  • 29. `MPI_Iallreduce`, `MPI_Iscatter`, `MPI_Igather`
  • 30. پیاده سازی الگوریتم های موازی با عملیات جمعی پیشرفته
  • 31. بهینه سازی و انتخاب الگوریتم برای عملیات جمعی
  • 32. عملیات جمعی همسایگی (Neighborhood Collectives): `MPI_Neighbor_alltoall`
  • 33. گراف های توزیعی (Distributed Graphs) برای عملیات همسایگی
  • 34. کارایی عملیات جمعی بر روی معماری های مختلف
  • 35. ضرورت استفاده از انواع داده مشتق شده (Derived Datatypes)
  • 36. `MPI_Type_contiguous`: بلوک‌های متوالی
  • 37. `MPI_Type_vector`: بلوک‌های با گام (stride)
  • 38. `MPI_Type_indexed`: بلوک‌های نامنظم
  • 39. `MPI_Type_create_struct`: ساختارهای ناهمگن
  • 40. `MPI_Type_create_hindexed`, `MPI_Type_create_hvector`
  • 41. تنظیم Offset حافظه با `MPI_Get_address` و `MPI_Aint`
  • 42. تایید و کامیت (Commit) انواع داده مشتق شده: `MPI_Type_commit`
  • 43. کاربردهای پیشرفته انواع داده مشتق شده در انتقال ماتریس‌ها
  • 44. انواع داده مشتق شده برای Sparse Matrix
  • 45. بسته بندی و باز کردن داده‌ها (Packing/Unpacking): `MPI_Pack`, `MPI_Unpack`
  • 46. استفاده از انواع داده مشتق شده برای افزایش کارایی ارتباطات
  • 47. مدیریت حافظه و انواع داده مشتق شده
  • 48. مفاهیم پیشرفته ارتباط‌گرها (Communicators)
  • 49. گروه‌های فرآیند (Process Groups): `MPI_Group_incl`, `MPI_Group_excl`
  • 50. ایجاد ارتباط‌گرهای جدید: `MPI_Comm_create`
  • 51. تقسیم ارتباط‌گرها: `MPI_Comm_split`
  • 52. ارتباط‌گرهای داخلی (Intra-communicators) و بین-ارتباط‌گرها (Inter-communicators)
  • 53. ارتباطات بین گروه‌های مختلف فرآیند
  • 54. ارتباط‌گرهای مجازی (Virtual Communicators)
  • 55. پاکسازی ارتباط‌گرها و گروه‌ها: `MPI_Comm_free`, `MPI_Group_free`
  • 56. استفاده از ارتباط‌گرها برای ماژولار سازی کد MPI
  • 57. مفهوم توپولوژی‌های فرآیند (Process Topologies)
  • 58. توپولوژی دکارتی (Cartesian): `MPI_Cart_create`
  • 59. پیدا کردن همسایه‌ها در توپولوژی دکارتی: `MPI_Cart_shift`, `MPI_Cart_coords`
  • 60. توپولوژی گراف (Graph): `MPI_Graph_create`
  • 61. نگاشت فرآیندها به سخت‌افزار (Process Mapping)
  • 62. مزایای استفاده از توپولوژی‌ها برای بهبود کارایی
  • 63. ایجاد توپولوژی‌های سفارشی (User-defined Topologies)
  • 64. مثال‌های کاربردی از توپولوژی‌ها در شبکه‌های مش و هایپرفن
  • 65. معرفی ارتباطات یک طرفه (One-Sided Communication) یا RMA
  • 66. مدل حافظه پنجره‌ای (Window Memory Model)
  • 67. ایجاد پنجره‌ها: `MPI_Win_create`
  • 68. قرار دادن داده (Put): `MPI_Put`
  • 69. دریافت داده (Get): `MPI_Get`
  • 70. انباشت داده (Accumulate): `MPI_Accumulate`
  • 71. عملیات اتمی در RMA: `MPI_Compare_and_swap`, `MPI_Fetch_and_op`
  • 72. همگام سازی در RMA: Fence (`MPI_Win_fence`)
  • 73. همگام سازی با Post/Start/Wait/Complete
  • 74. همگام سازی با قفل‌ها (Locks): `MPI_Win_lock`, `MPI_Win_unlock`
  • 75. مدل‌های همگام سازی فعال و غیرفعال (Active vs. Passive Target)
  • 76. انتخاب روش همگام سازی مناسب برای RMA
  • 77. پیاده سازی الگوریتم های بدون قفل (Lock-Free) با RMA
  • 78. RMA و مسائل مربوط به همزمانی حافظه
  • 79. مفاهیم پایه ورودی/خروجی موازی (Parallel I/O)
  • 80. باز کردن و بستن فایل‌ها: `MPI_File_open`, `MPI_File_close`
  • 81. نوشتن و خواندن داده: `MPI_File_write`, `MPI_File_read`
  • 82. ورودی/خروجی جمعی (Collective I/O): `MPI_File_write_all`, `MPI_File_read_all`
  • 83. استفاده از view ها برای دسترسی به زیرمجموعه‌های داده: `MPI_File_set_view`
  • 84. مکانیزم Data Sieving (الک داده)
  • 85. مدیریت آفست‌ها (Offsets) و مکان‌نماها (Pointers) در MPI I/O
  • 86. استراتژی‌های بهینه سازی MPI I/O برای دیسک‌های موازی
  • 87. مقایسه MPI I/O با مدل‌های دیگر I/O (مثلاً POSIX I/O)
  • 88. طراحی ساختارهای داده برای ذخیره سازی موازی
  • 89. برنامه نویسی هیبریدی: MPI + OpenMP
  • 90. سطوح پشتیبانی از رشته در MPI: `MPI_Init_thread`
  • 91. `MPI_THREAD_SINGLE`, `MPI_THREAD_FUNNELED`, `MPI_THREAD_SERIALIZED`, `MPI_THREAD_MULTIPLE`
  • 92. ملاحظات Thread Safety در توابع MPI
  • 93. برنامه نویسی هیبریدی: MPI + GPU (CUDA/OpenACC)
  • 94. MPI GPU-aware: ارسال/دریافت مستقیم داده‌های GPU
  • 95. MPI Sessions (MPI-4): مدیریت منابع پیشرفته
  • 96. MPI Partitioning (MPI-4): کنترل دقیق بر تخصیص فرآیندها
  • 97. قابلیت اطمینان و تحمل خطا (Fault Tolerance) در MPI
  • 98. دیباگینگ و پروفایلینگ برنامه های MPI (با ابزارهایی مانند Score-P, Vampir, DDT)
  • 99. بهترین روش‌ها برای طراحی و بهینه سازی برنامه های MPI مقیاس‌پذیر
  • 100. روندها و آینده MPI: چالش‌ها و فرصت‌ها





دوره Using Advanced MPI: راهنمای عملی برای بهینه سازی برنامه های موازی


Using Advanced MPI: راهنمای عملی برای بهینه سازی برنامه های موازی با MPI

از تئوری تا عمل: پتانسیل کامل محاسبات با عملکرد بالا (HPC) را آزاد کنید

معرفی دوره: مرزهای سرعت را جابجا کنید

آیا تا به حال احساس کرده‌اید که برنامه‌های موازی شما، با وجود استفاده از MPI، هنوز به سرعت مورد انتظارتان نمی‌رسند؟ آیا با گلوگاه‌های (Bottlenecks) عملکردی دست و پنجه نرم می‌کنید و حس می‌کنید تنها از بخش کوچکی از قدرت واقعی MPI بهره می‌برید؟ شما تنها نیستید. بسیاری از توسعه‌دهندگان در سطح استفاده از توابع پایه‌ای مانند MPI_Send و MPI_Recv باقی می‌مانند و از گنجینه عظیم ابزارهای پیشرفته‌ای که MPI برای بهینه‌سازی و مقیاس‌پذیری ارائه می‌دهد، بی‌خبرند.

این دوره آموزشی، با الهام مستقیم از کتاب مرجع و معتبر “Using Advanced MPI”، پلی است بین دانش تئوری و مهارت عملی. ما مفاهیم عمیق و قدرتمند این کتاب را گرفته و آن‌ها را به درس‌های ویدیویی، مثال‌های کدنویسی قابل فهم و چالش‌های بهینه‌سازی در دنیای واقعی تبدیل کرده‌ایم. این دوره فقط یک بازگویی ساده از کتاب نیست؛ بلکه یک کارگاه عملی فشرده است که به شما یاد می‌دهد چگونه مانند یک متخصص HPC فکر کنید، کد بزنید و عملکرد برنامه‌هایتان را به سطحی جدید ارتقا دهید.

درباره دوره: از دانش تا مهارت

دوره “Using Advanced MPI” یک سفر عمیق به قلب قابلیت‌های این کتابخانه استاندارد در محاسبات موازی است. ما فراتر از اصول اولیه حرکت می‌کنیم و به شما نشان می‌دهیم چگونه از ویژگی‌های پیشرفته MPI برای حل مشکلات پیچیده مقیاس‌پذیری، کاهش سربار ارتباطی و بهره‌برداری حداکثری از سخت‌افزارهای مدرن استفاده کنید. این دوره، تئوری‌های مطرح شده در کتاب “Using Advanced MPI” را با رویکردی کاملاً عملی به شما آموزش می‌دهد تا بتوانید بلافاصله پس از یادگیری، تکنیک‌ها را در پروژه‌های خود پیاده‌سازی کنید.

موضوعات کلیدی دوره

  • ارتباطات یک‌طرفه (RMA): پیاده‌سازی الگوهای ارتباطی غیرهمگام (Asynchronous) برای حذف انتظارهای غیرضروری و افزایش چشمگیر بازدهی.
  • ورودی/خروجی موازی (MPI I/O): مدیریت بهینه فایل‌های عظیم در محیط‌های کلاستر و شکستن گلوگاه دیسک.
  • توپولوژی‌های مجازی: نگاشت شبکه‌ی منطقی برنامه بر روی فیزیک سخت‌افزار برای کاهش تأخیر ارتباطی.
  • مدیریت فرآیندهای پویا: ایجاد و مدیریت فرآیندها در حین اجرای برنامه برای کاربردهای تطبیق‌پذیر.
  • برنامه‌نویسی ترکیبی (Hybrid): ترکیب قدرت MPI با OpenMP برای بهره‌وری کامل از معماری‌های چند هسته‌ای مدرن.
  • اشکال‌زدایی و پروفایلینگ پیشرفته: شناسایی دقیق نقاط ضعف عملکردی و بهینه‌سازی هوشمندانه کد.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

این دوره برای افراد و گروه‌های زیر طراحی شده است که به دنبال جهش در مهارت‌های برنامه‌نویسی موازی خود هستند:

  • دانشجویان تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکتری): در رشته‌های مهندسی، علوم کامپیوتر، فیزیک، شیمی و سایر حوزه‌هایی که با شبیه‌سازی و محاسبات سنگین سروکار دارند.
  • محققان و اعضای هیئت علمی: که برای پیشبرد پژوهش‌های خود به کدهای سریع‌تر و مقیاس‌پذیرتر نیاز دارند.
  • توسعه‌دهندگان نرم‌افزارهای HPC: که در شرکت‌ها و مراکز تحقیقاتی روی توسعه ابزارهای محاسباتی با عملکرد بالا کار می‌کنند.
  • برنامه‌نویسان با تجربه: که با مبانی MPI آشنا هستند اما می‌خواهند کدهای خود را به سطح حرفه‌ای و بهینه ارتقا دهند.
  • مدیران سیستم‌های کلاستر: که می‌خواهند درک عمیق‌تری از الگوهای ارتباطی برنامه‌ها برای مدیریت بهتر منابع داشته باشند.

چرا باید در این دوره شرکت کنید؟

  • فراتر از مبانی بروید: دانش خود را از دستورات ساده به تکنیک‌های پیشرفته‌ای ارتقا دهید که تفاوت بین یک برنامه معمولی و یک برنامه فوق‌سریع را رقم می‌زنند.
  • صرفه‌جویی در زمان و هزینه: با نوشتن کدهای بهینه‌تر، زمان اجرای برنامه‌هایتان را روی کلاسترهای گران‌قیمت کاهش دهید و نتایج خود را سریع‌تر به دست آورید.
  • مهارت‌های خود را آینده‌نگر کنید: برنامه‌نویسی ترکیبی (Hybrid) و استفاده از ارتباطات یک‌طرفه، مهارت‌های ضروری برای بهره‌برداری از ابرکامپیوترهای نسل جدید هستند.
  • یادگیری پروژه-محور و عمیق: به جای حفظ کردن دستورات، با حل مسائل واقعی یاد می‌گیرید که چگونه مشکلات عملکردی را تحلیل و رفع کنید.
  • افزایش اعتبار و فرصت‌های شغلی: تخصص در بهینه‌سازی MPI یک مهارت بسیار کمیاب و پرتقاضا در دنیای آکادمیک و صنعتی است که شما را از دیگران متمایز می‌کند.

همین حالا ثبت نام کنید

نگاهی به سرفصل‌های جامع دوره (بیش از 100 سرفصل آموزشی)

این دوره شامل بیش از ۱۰۰ سرفصل دقیق و کاربردی است که به صورت کاملاً ساختاریافته، شما را از یک کاربر متوسط MPI به یک متخصص بهینه‌سازی تبدیل می‌کند. در ادامه، نگاهی کلی به فصول اصلی دوره خواهیم داشت:

فصل اول: بازنگری مفاهیم پایه و مدل حافظه MPI

  • مرور سریع ارتباطات نقطه به نقطه و گروهی
  • مدل حافظه در MPI و تفاوت آن با حافظه اشتراکی
  • انواع حالت‌های ارسال (Standard, Buffered, Synchronous, Ready)
  • ارتباطات غیرمسدودکننده (Non-blocking) و کاربردهای آن

فصل دوم: ارتباطات گروهی (Collectives) پیشرفته

  • الگوریتم‌های پیاده‌سازی ارتباطات گروهی
  • ارتباطات گروهی غیرمسدودکننده (Non-blocking Collectives)
  • ارتباطات گروهی همسایگی (Neighborhood Collectives)
  • بهینه‌سازی عملکرد با انتخاب الگوریتم مناسب

فصل سوم: ارتباطات یک‌طرفه (RMA) – انقلابی در برنامه‌نویسی موازی

  • مفهوم Remote Memory Access و پنجره‌های حافظه (Windows)
  • توابع Put, Get و Accumulate
  • مدل‌های همگام‌سازی: Active Target و Passive Target
  • قفل‌گذاری (Locking) و مدیریت دسترسی همزمان
  • الگوهای کاربردی RMA در حل مسائل علمی

فصل چهارم: توپولوژی‌های مجازی و نگاشت فرآیندها

  • چرا توپولوژی مهم است؟
  • ایجاد و مدیریت توپولوژی‌های دکارتی (Cartesian)
  • ایجاد و مدیریت توپولوژی‌های گرافی (Graph)
  • بازچینی رتبه‌ها (Reordering) برای بهینه‌سازی ارتباطات

فصل پنجم: مدیریت فرآیندهای پویا

  • ایجاد فرآیندها در حین اجرا با MPI_Comm_spawn
  • اتصال و ادغام Communicator ها
  • کاربردهای مدیریت پویا در الگوریتم‌های Master/Worker

فصل ششم: ورودی/خروجی موازی با MPI-IO

  • چالش‌های I/O در مقیاس بزرگ
  • مفهوم فایل ویو (File Views) و اشاره‌گرهای مشترک
  • عملیات خواندن و نوشتن گروهی و غیرگروهی
  • نکات و ترفندهای بهینه‌سازی عملکرد I/O

فصل هفتم: برنامه‌نویسی ترکیبی (Hybrid) با MPI و OpenMP

  • معماری‌های مدرن: گره‌های چند هسته‌ای
  • سطوح پشتیبانی MPI از نخ‌ها (Threads)
  • الگوی Master-Only در برنامه‌نویسی ترکیبی
  • الگوی Funneled و Multiple
  • چالش‌های همگام‌سازی بین MPI و OpenMP

فصل هشتم: انواع داده مشتق‌شده (Derived Datatypes) پیشرفته

  • ساخت انواع داده برای داده‌های غیرپیوسته (Non-contiguous)
  • توابع MPI_Type_create_struct و MPI_Type_create_subarray
  • بهینه‌سازی ارتباطات با کاهش هزینه‌های بسته‌بندی (Packing)

فصل نهم: ابزارهای تحلیل عملکرد و اشکال‌زدایی

  • معرفی رابط پروفایلینگ MPI (PMPI)
  • استفاده از ابزارهایی مانند Scalasca, Vampir و TAU
  • شناسایی گلوگاه‌های ارتباطی و محاسباتی
  • تحلیل الگوهای ارتباطی و یافتن نقاط قابل بهبود

فصل دهم: مطالعه موردی و بهینه‌سازی یک برنامه واقعی

  • انتخاب یک کد علمی استاندارد (مانند Jacobi Solver یا N-Body)
  • پیاده‌سازی نسخه اولیه با MPI پایه
  • تحلیل عملکرد و شناسایی نقاط ضعف
  • بازنویسی و بهینه‌سازی قدم به قدم با تکنیک‌های پیشرفته دوره
  • مقایسه نتایج و تحلیل میزان افزایش سرعت

آماده‌اید تا متخصص MPI شوید؟ ثبت نام کنید!


📚 محتوای این محصول آموزشی (پکیج کامل)

💡 این محصول یک نسخهٔ کامل و جامع است

تمامی محتوای آموزشی این کتاب در قالب یک بسته‌ی کامل و یکپارچه ارائه می‌شود و شامل تمام نسخه‌ها و فایل‌های موردنیاز برای یادگیری است.

🎁 محتویات کامل بسته دانلودی

  • ویدیوهای آموزشی فارسی — آموزش قدم‌به‌قدم، کاربردی و قابل فهم
  • پادکست‌های صوتی فارسی — توضیح مفاهیم کلیدی و نکات تکمیلی
  • کتاب PDF فارسی — شامل کلیهٔ سرفصل‌ها و محتوای آموزشی
  • کتاب خلاصه نکات ویدیوها و پادکست‌ها – نسخه PDF — مناسب مرور سریع و جمع‌بندی مباحث
  • کتاب صدها نکته فارسی (خودمونی) – نسخه PDF — زبان ساده و کاربردی
  • کتاب صدها نکته رسمی فارسی – نسخه PDF — نگارش استاندارد، علمی و مناسب چاپ
  • کتاب صدها پرسش و پاسخ تشریحی – نسخه PDF
    — هر سؤال بلافاصله همراه با پاسخ کامل و شفاف ارائه شده است؛ مناسب درک عمیق مفاهیم و رفع ابهام.
  • کتاب صدها پرسش و پاسخ چهارگزینه‌ای – نسخه PDF (نسخه یادگیری سریع)
    — پاسخ‌ها بلافاصله پس از سؤال قرار دارند؛ مناسب یادگیری سریع و تثبیت مطالب.
  • کتاب صدها پرسش و پاسخ چهارگزینه‌ای – نسخه PDF (نسخه خودآزمایی پایان‌بخش)
    — پاسخ‌ها در انتهای هر بخش آمده‌اند؛ مناسب آزمون واقعی و سنجش میزان یادگیری.
  • کتاب تمرین‌های درست / نادرست (True / False) – نسخه PDF
    — مناسب افزایش دقت مفهومی و تشخیص صحیح یا نادرست بودن گزاره‌ها.
  • کتاب تمرین‌های جای خالی – نسخه PDF
    — تقویت یادگیری فعال و تسلط بر مفاهیم و اصطلاحات کلیدی.

🎯 این بسته یک دورهٔ آموزشی کامل و چندلایه است؛ شامل آموزش تصویری، صوتی، کتاب‌ها، تمرین‌ها و خودآزمایی .


ℹ️ نکات مهم هنگام خرید

  • این محصول به صورت فایل دانلودی کامل ارائه می‌شود و نسخهٔ چاپی ندارد.
  • تمامی فایل‌ها و کتاب‌ها کاملاً فارسی هستند.
  • توجه: لینک‌های اختصاصی دوره طی ۴۸ ساعت پس از ثبت سفارش ارسال می‌شوند.
  • نیازی به درج شماره موبایل نیست؛ اما برای پشتیبانی سریع‌تر توصیه می‌شود.
  • در صورت بروز مشکل در دانلود با شماره 09395106248 تماس بگیرید.
  • اگر پرداخت انجام شده ولی لینک‌ها را دریافت نکرده‌اید، نام و نام خانوادگی و نام محصول را پیامک کنید تا لینک‌ها دوباره ارسال شوند.

💬 راه‌های ارتباطی پشتیبانی:
واتس‌اپ یا پیامک: 09395106248
تلگرام: @ma_limbs

نوع پلن دوره

تمامی کتاب های PDF فارسی مجموعه, تمامی کتاب های PDF فارسی مجموعه + ویدیوها و پادکست های فارسی توضیحی کتاب ها

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “کتاب Using Advanced MPI: راهنمای عملی برای بهینه سازی برنامه های موازی با MPI”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پیمایش به بالا