فلش‌کارت‌های آموزشی ارکستراسیون گردش‌کارهای موازی با Charm++؛ از طراحی Chareها تا اجرای مقیاس‌پذیر و مدیریت وابستگی‌ها

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره ارکستراسیون گردش‌کارهای موازی با Charm++؛ از طراحی Chareها تا اجرای مقیاس‌پذیر و مدیریت وابستگی‌ها

موضوع کلی: محاسبات موازی و سامانه‌های توزیع‌شده

موضوع میانی: ارکستراسیون گردش‌کارهای موازی و توزیع‌شده با Charm++

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی محاسبات موازی و توزیع‌شده در Charm++
• 2. معماری Charm++ و مدل اجرای ناهمگام
• 3. مفهوم Chare و نقش آن در طراحی برنامه
• 4. مفهوم Chare Array و توزیع اشیای موازی
• 5. Entry Method و مدل فراخوانی ناهمگام
• 6. پیام‌رسانی و ارتباط میان Chareها
• 7. ساختار پیام‌ها و Marshalling در Charm++
• 8. چرخه حیات اشیای Charm++
• 9. مبانی طراحی گردش‌کارهای موازی
• 10. مفهوم Task و مرحله در گردش‌کار
• 11. مدل‌سازی وابستگی میان وظایف
• 12. نمایش گراف وابستگی گردش‌کار
• 13. تفکیک داده، وظیفه و هماهنگی در Workflow
• 14. تبدیل یک مسئله محاسباتی به گردش‌کار Charm++
• 15. طراحی Workflow با Chare Array
• 16. زمان‌بندی وظایف در محیط‌های موازی
• 17. اجرای همزمان مراحل مستقل گردش‌کار
• 18. مدیریت وابستگی‌های داده‌ای میان مراحل
• 19. هماهنگ‌سازی اجرای وظایف ناهمگام
• 20. مبانی Structured Dagger در Charm++
• 21. ساختار SDAG و کاربرد آن در Workflow
• 22. تعریف ترتیب اجرای Entry Methodها با SDAG
• 23. ایجاد شاخه‌های شرطی در گردش‌کار
• 24. اجرای موازی شاخه‌های مستقل با SDAG
• 25. مدیریت حلقه‌ها در گردش‌کارهای Charm++
• 26. هماهنگی چند مرحله‌ای با SDAG
• 27. مدیریت انتظار برای دریافت چند پیام
• 28. ترکیب SDAG با Chare Array
• 29. طراحی Pipelineهای محاسباتی در Charm++
• 30. پیاده‌سازی Workflowهای چندمرحله‌ای
• 31. مدیریت Fan-In و Fan-Out در گردش‌کار
• 32. اجرای Map-Reduce با الگوی Chare
• 33. طراحی الگوی Producer-Consumer
• 34. پیاده‌سازی Task Graph در Charm++
• 35. مدیریت صف وظایف در Workflow
• 36. توزیع وظایف میان پردازنده‌ها
• 37. مفهوم مهاجرت اشیا در Charm++
• 38. Load Balancing برای گردش‌کارهای نامتوازن
• 39. مهاجرت Chareها برای بهبود توازن بار
• 40. استفاده از Runtime برای زمان‌بندی پویا
• 41. تأثیر ناهمگونی وظایف بر زمان‌بندی
• 42. مدیریت منابع محاسباتی در Workflow
• 43. هماهنگی Workflow در مقیاس چندگرهی
• 44. اجرای Workflow روی کلاسترهای HPC
• 45. راه‌اندازی و پیکربندی محیط اجرای Charm++
• 46. ساخت و کامپایل یک پروژه Charm++
• 47. ساختار فایل‌های یک پروژه Charm++
• 48. تعریف Interface و فایل‌های .ci
• 49. تولید کدهای Charm++ با ابزارهای مرتبط
• 50. مدیریت آرگومان‌ها و پیکربندی اجرای برنامه
• 51. مدیریت داده‌های مشترک میان مراحل Workflow
• 52. انتقال داده میان Chareها
• 53. کاهش هزینه ارتباطات در گردش‌کار
• 54. مدیریت حافظه در Workflowهای بزرگ
• 55. Serialization و انتقال ساختاریافته داده
• 56. اجرای گردش‌کارهای طولانی‌مدت
• 57. Checkpointing در برنامه‌های Charm++
• 58. بازیابی Workflow پس از خطا
• 59. مدیریت تحمل خطا در اجرای موازی
• 60. تشخیص شکست در اجزای Workflow
• 61. طراحی Workflowهای قابل بازیابی
• 62. مدیریت تکرارپذیری مراحل محاسباتی
• 63. مانیتورینگ اجرای گردش‌کار
• 64. ثبت رویدادهای Workflow و تحلیل آن‌ها
• 65. اندازه‌گیری زمان اجرای مراحل
• 66. تحلیل تأخیر پیام‌ها و نقاط گلوگاهی
• 67. استفاده از ابزارهای تحلیل عملکرد Charm++
• 68. بهینه‌سازی زمان‌بندی و ارتباطات
• 69. کاهش سربار هماهنگی در Workflow
• 70. تحلیل مقیاس‌پذیری گردش‌کار
• 71. مقایسه اجرای ترتیبی و موازی Workflow
• 72. تحلیل Strong Scaling و Weak Scaling
• 73. مدیریت Workflowهای وابسته به داده
• 74. طراحی گردش‌کارهای تکرارشونده و Iterative
• 75. اجرای الگوریتم‌های Iterative با Charm++
• 76. مدیریت همگرایی در گردش‌کارهای محاسباتی
• 77. طراحی Workflowهای علمی چندمرحله‌ای
• 78. ترکیب شبیه‌سازی و پردازش داده در یک Workflow
• 79. اجرای مراحل پیش‌پردازش، محاسبه و پس‌پردازش
• 80. مدیریت وابستگی‌های پیچیده در Workflowهای علمی
• 81. طراحی Workflow مقاوم در برابر تغییر بار
• 82. استفاده از قابلیت‌های Runtime برای Orchestration
• 83. طراحی معماری قابل توسعه برای Workflowهای Charm++
• 84. تفکیک منطق Workflow از منطق محاسباتی
• 85. ساخت موتور ساده Orchestration با Charm++
• 86. پیاده‌سازی یک Workflow کامل چندمرحله‌ای
• 87. بهینه‌سازی پروژه Workflow در مقیاس بزرگ
• 88. ارزیابی نهایی عملکرد و مقیاس‌پذیری Workflow