فلش‌کارت‌های آموزشی مقدمه‌ای بر محاسبات در مدل‌سازی اقتصادی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مقدمه‌ای بر محاسبات در مدل‌سازی اقتصادی

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: محاسبات سطح بالا (High-Performance Computing)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی و مدل‌سازی
• 2. زبان‌های برنامه‌نویسی برای محاسبات علمی (پایتون/متلب/R)
• 3. مفاهیم پایه برنامه‌نویسی: متغیرها، انواع داده و عملگرها
• 4. ساختارهای کنترلی: شرطی و حلقه‌ها
• 5. توابع و ماژول‌ها: سازماندهی کد
• 6. ساختارهای داده پایه: لیست‌ها، آرایه‌ها، دیکشنری‌ها
• 7. مقدمه‌ای بر مدل‌سازی اقتصادی: ضرورت و انواع
• 8. مدل‌های خطی و غیرخطی در اقتصاد
• 9. معادلات دیفرانسیل و تفاضلی در مدل‌های اقتصادی
• 10. داده‌های اقتصادی: انواع، جمع‌آوری و پیش‌پردازش
• 11. ورود و خروج داده‌ها در برنامه‌نویسی
• 12. اصول برنامه‌نویسی شی‌گرا (مفاهیم اولیه)
• 13. اشکال‌زدایی (Debugging) و تست کد
• 14. مدیریت پروژه و کنترل نسخه (Git)
• 15. محیط‌های توسعه یکپارچه (IDE) و ابزارهای مورد نیاز
• 16. مقدمه‌ای بر روش‌های عددی در اقتصاد
• 17. نمایش اعداد در کامپیوتر و خطاهای محاسباتی
• 18. ریشه‌یابی معادلات غیرخطی
• 19. درون‌یابی و برون‌یابی داده‌ها
• 20. مشتق‌گیری عددی
• 21. انتگرال‌گیری عددی
• 22. حل عددی دستگاه معادلات خطی
• 23. حل عددی دستگاه معادلات غیرخطی
• 24. بهینه‌سازی بدون قید: روش گرادیان کاهشی
• 25. بهینه‌سازی با قید
• 26. حل معادلات دیفرانسیل معمولی (ODE)
• 27. روش مونت کارلو برای شبیه‌سازی
• 28. تولید اعداد تصادفی و توزیع‌ها
• 29. زنجیره‌های مارکوف و شبیه‌سازی‌های مرتبط
• 30. روش‌های عددی برای معادلات دیفرانسیل جزئی (PDE) (مقدماتی)
• 31. چرا به محاسبات سطح بالا نیاز داریم؟
• 32. مفاهیم پایه HPC: سرعت، مقیاس‌پذیری و کارایی
• 33. معیارهای ارزیابی کارایی: فلاپس، پهنای باند
• 34. معماری کامپیوتر: CPU، حافظه و گذرگاه‌ها
• 35. سلسله مراتب حافظه: کش، RAM، دیسک
• 36. مفهوم موازی‌سازی: انواع و سطوح
• 37. معماری‌های موازی: SIMD، MIMD، Flynn's Taxonomy
• 38. قانون امدال (Amdahl's Law) و قانون گوستافسون (Gustafson's Law)
• 39. سیستم‌های حافظه مشترک و حافظه توزیع شده
• 40. خوشه‌های کامپیوتری و ابررایانه‌ها
• 41. شبکه‌های ارتباطی در خوشه‌های HPC
• 42. سیستم عامل‌ها و محیط‌های نرم‌افزاری HPC
• 43. برنامه‌ریزی و زمان‌بندی وظایف در خوشه‌ها (مانند Slurm)
• 44. سیستم‌های فایل موازی (مانند Lustre)
• 45. ارزیابی اولیه سخت‌افزارهای HPC برای کاربردهای اقتصادی
• 46. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی موازی
• 47. برنامه‌نویسی حافظه مشترک (Shared Memory): مفاهیم پایه
• 48. OpenMP: شروع به کار و حلقه‌های موازی
• 49. OpenMP: بخش‌های موازی و وظایف
• 50. OpenMP: همگام‌سازی (Locks, Barriers, Critical Sections)
• 51. OpenMP: متغیرهای خصوصی و مشترک
• 52. بهینه‌سازی برنامه‌های OpenMP
• 53. برنامه‌نویسی حافظه توزیع شده (Distributed Memory): مفاهیم پایه
• 54. MPI (Message Passing Interface): شروع به کار و ارتباطات نقطه به نقطه
• 55. MPI: ارتباطات جمعی (Collective Communications)
• 56. MPI: توپولوژی‌های مجازی
• 57. MPI: مدیریت خطا و زمان‌بندی
• 58. طراحی الگوریتم‌های موازی برای MPI
• 59. ترکیب OpenMP و MPI (Hybrid Programming)
• 60. مفهوم برنامه‌نویسی GPU
• 61. CUDA/OpenCL: مقدمه‌ای بر معماری و مدل برنامه‌نویسی (مفاهیم)
• 62. اصول Vectorization (بردارسازی) و SIMD
• 63. برنامه‌نویسی با ابزارهای موازی سطح بالا (مانند Numba, Dask در پایتون)
• 64. کتابخانه‌های موازی برای جبر خطی (مانند BLAS/LAPACK موازی)
• 65. برنامه‌نویسی موازی برای الگوریتم‌های مرتب‌سازی
• 66. برنامه‌نویسی موازی برای الگوریتم‌های جستجو
• 67. الگوریتم‌های موازی برای حل معادلات دیفرانسیل
• 68. موازی‌سازی روش‌های مونت کارلو
• 69. مسائل و چالش‌ها در برنامه‌نویسی موازی
• 70. بررسی اجمالی زبان‌های برنامه‌نویسی موازی پیشرفته
• 71. مدیریت داده در محیط‌های HPC
• 72. سلسله مراتب حافظه و تاثیر آن بر عملکرد داده
• 73. ذخیره‌سازی کارآمد داده‌ها برای مدل‌های اقتصادی
• 74. فرمت‌های فایل با کارایی بالا (مانند HDF5, NetCDF)
• 75. ورود و خروج موازی (Parallel I/O)
• 76. سیستم‌های فایل توزیع شده و موازی
• 77. تکنیک‌های فشرده‌سازی داده‌ها
• 78. مدیریت کلان داده (Big Data) در مدل‌سازی اقتصادی
• 79. ابزارهای مدیریت کلان داده در HPC (مانند Spark, Hadoop)
• 80. امنیت داده و بازیابی در خوشه‌های HPC
• 81. موازی‌سازی مدل‌های تعادل عمومی پویای تصادفی (DSGE)
• 82. بهینه‌سازی حل DSGE با روش‌های موازی
• 83. مدل‌سازی مبتنی بر عامل (Agent-Based Models - ABM) و موازی‌سازی آن
• 84. شبیه‌سازی‌های کلان‌مقیاس با ABM و HPC
• 85. کاربرد HPC در اقتصادسنجی محاسباتی
• 86. موازی‌سازی تخمین مدل‌های اقتصادسنجی (مانند VAR, GARCH)
• 87. روش‌های مونت کارلو مارکوف چین (MCMC) موازی در بیزین اقتصادسنجی
• 88. بهینه‌سازی پورتفولیو و مدیریت ریسک با HPC
• 89. محاسبات موازی در مدل‌های بازار مالی
• 90. کاربرد HPC در مدل‌سازی انرژی و محیط زیست
• 91. استفاده از HPC برای تحلیل سیاست‌های اقتصادی
• 92. مدل‌سازی شبکه‌های اقتصادی و تحلیل آنها با HPC
• 93. مطالعه موردی: موازی‌سازی یک مدل رشد اقتصادی
• 94. مطالعه موردی: کاربرد HPC در مدل‌سازی بحران‌های مالی
• 95. پیاده‌سازی و ارزیابی عملکرد مدل‌های اقتصادی موازی
• 96. پروفایلینگ (Profiling) و تحلیل عملکرد برنامه‌های موازی
• 97. ابزارهای پروفایلینگ و تحلیل کارایی
• 98. اشکال‌زدایی برنامه‌های موازی و حافظه توزیع شده
• 99. محاسبات ابری (Cloud Computing) برای HPC در اقتصاد
• 100. آینده محاسبات سطح بالا و مدل‌سازی اقتصادی: چالش‌ها و فرصت‌ها