فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر MPI-2: از مبانی تا الگوهای پیشرفته موازی‌سازی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر MPI-2: از مبانی تا الگوهای پیشرفته موازی‌سازی

موضوع کلی: محاسبات علمی و موازی

موضوع میانی: برنامه‌نویسی موازی با MPI

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. آره حتماً. این 100 سرفصل دوره "تسلط بر MPI-2: از مبانی تا الگوهای پیشرفته موازی‌سازی" بر اساس کتاب "Using MPI-2" است:
• 2. مقدمه ای بر محاسبات موازی و نیاز به MPI
• 3. مروری بر معماری های موازی و مدل های حافظه
• 4. معرفی MPI و تاریخچه آن
• 5. نصب و راه اندازی MPI
• 6. اولین برنامه MPI: Hello, World!
• 7. کامپایل و اجرای برنامه های MPI
• 8. مفاهیم اساسی: فرایندها، رتبه ها و گروه ها
• 9. ارتباط نقطه به نقطه: MPI_Send و MPI_Recv
• 10. ارتباط نقطه به نقطه: Blocking و Non-Blocking
• 11. ارتباط نقطه به نقطه: MPI_Wait و MPI_Test
• 12. ارتباط نقطه به نقطه: انواع داده های سفارشی (User-Defined Data Types)
• 13. ارتباط نقطه به نقطه: پیام های غیر همگن (Heterogeneous Communications)
• 14. ارتباط جمعی: MPI_Bcast
• 15. ارتباط جمعی: MPI_Gather و MPI_Scatter
• 16. ارتباط جمعی: MPI_Reduce
• 17. ارتباط جمعی: MPI_Allreduce
• 18. ارتباط جمعی: MPI_Allgather و MPI_Alltoall
• 19. ارتباط جمعی: انتخاب و استفاده از عملیات جمعی مناسب
• 20. مدیریت خطا در MPI: MPI_Errhandler
• 21. گروه بندی: ایجاد و مدیریت گروه ها
• 22. ارتباط بین گروهی: MPI_Comm_create و MPI_Comm_split
• 23. انواع داده های مشتق شده: ایجاد و استفاده از آنها
• 24. انواع داده های مشتق شده: Packed و Unpacked
• 25. انواع داده های مشتق شده: مثال های پیچیده
• 26. انواع داده های مشتق شده: استفاده از vector
• 27. تاثیر اندازه پیام بر عملکرد
• 28. بهینه سازی ارتباطات
• 29. پروفایل برنامه های MPI
• 30. مفاهیم پیشرفته: Communicators و Context ها
• 31. ارتباطات غیرمسدود کننده: مزایا و کاربردها
• 32. ارتباطات غیرمسدود کننده: MPI_Isend و MPI_Irecv
• 33. ارتباطات غیرمسدود کننده: MPI_Waitall و MPI_Waitsome
• 34. ارتباطات غیرمسدود کننده: استفاده از درخواست ها (Requests)
• 35. ارتباطات ترکیبی: ترکیب روش های مختلف ارتباطی
• 36. معرفی MPI-2: ویژگی های جدید و پیشرفته
• 37. فضای آدرس خارجی (External Address Space)
• 38. حافظه مشترک: MPI_Win_create و MPI_Win_attach
• 39. حافظه مشترک: MPI_Put و MPI_Get
• 40. حافظه مشترک: عملیات اتمی
• 41. حافظه مشترک: همگام سازی: MPI_Fence و MPI_Win_flush
• 42. حافظه مشترک: مدیریت پنجره های حافظه
• 43. مدیریت فایل: معرفی MPI-IO
• 44. مدیریت فایل: باز کردن، بستن و ایجاد فایل ها
• 45. مدیریت فایل: نوشتن و خواندن داده ها
• 46. مدیریت فایل: عملیات مستقل فایل (Independent File Operations)
• 47. مدیریت فایل: عملیات مشترک فایل (Shared File Operations)
• 48. مدیریت فایل: انواع داده های فایل (File Data Types)
• 49. مدیریت فایل: بهینه سازی دسترسی به فایل
• 50. معرفی توپولوژی: شبکه های منطقی
• 51. توپولوژی: ایجاد و مدیریت توپولوژی
• 52. توپولوژی: انواع توپولوژی: Cartesian و Graph
• 53. توپولوژی: استفاده از توپولوژی برای بهبود عملکرد
• 54. الگوهای موازی سازی: تقسیم و غلبه (Divide and Conquer)
• 55. الگوهای موازی سازی: parallel loops
• 56. الگوهای موازی سازی: داده های موازی
• 57. الگوهای موازی سازی: وظیفه موازی
• 58. الگوهای موازی سازی: master/worker
• 59. الگوهای موازی سازی: pipeline
• 60. الگوهای موازی سازی: نمونه های پیچیده از الگوها
• 61. بهینه سازی عملکرد: تکنیک های پایه
• 62. بهینه سازی عملکرد: انتخاب استراتژی های ارتباطی مناسب
• 63. بهینه سازی عملکرد: کاهش سربار (Overhead)
• 64. بهینه سازی عملکرد: همپوشانی محاسبات و ارتباطات
• 65. بهینه سازی عملکرد: استفاده از پروفایلرها و ابزارهای عیب یابی
• 66. عیب یابی برنامه های MPI
• 67. معرفی کتابخانه های MPI و ابزارهای مرتبط
• 68. آشنایی با MPI_Info و تنظیمات آن
• 69. مدیریت منابع و مقیاس پذیری
• 70. نکات پیشرفته برای برنامه نویسی MPI
• 71. ارتباطات غیر همزمان پیشرفته
• 72. مدیریت خطا پیشرفته: مدیریت خطاهای سفارشی
• 73. الگوهای موازی سازی پیشرفته: الگوریتم های موازی
• 74. الگوهای موازی سازی پیشرفته: مسائل مقیاس پذیری
• 75. ادغام MPI با کتابخانه های دیگر
• 76. پرتال های داده: معرفی و کاربردها
• 77. پرتال های داده: ایجاد و مدیریت پرتال ها
• 78. فشرده سازی داده ها در MPI
• 79. رمزگذاری و رمزگشایی داده ها
• 80. استفاده از MPI در محاسبات ابری
• 81. برنامه نویسی ناهمگن (Heterogeneous Computing) با MPI
• 82. طراحی و معماری برنامه های MPI بزرگ
• 83. ایمن سازی برنامه های MPI
• 84. نگهداری و توسعه برنامه های MPI
• 85. پشتیبانی از کتابخانه های ریاضی موازی
• 86. مقایسه MPI با سایر مدل های موازی سازی
• 87. آینده MPI و پیشرفت های احتمالی
• 88. بررسی و انتخاب MPI library مناسب
• 89. مطالعه موردی: شبیه سازی دینامیک مولکولی با MPI
• 90. مطالعه موردی: حل معادلات دیفرانسیل جزئی با MPI
• 91. مطالعه موردی: پردازش تصویر با MPI
• 92. مطالعه موردی: یادگیری ماشین موازی با MPI
• 93. ارائه یک پروژه کامل MPI
• 94. بررسی کد نویسی و رفع اشکال پروژه ها
• 95. به اشتراک گذاری تجربیات و مشکلات
• 96. راهنمایی برای ادامه یادگیری
• 97. منابع و مراجع
• 98. جمع بندی و مرور مطالب
• 99. ارزیابی دوره و جمع بندی