کتاب صوتی بهینه‌سازی الگوریتم‌های CFD

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره بهینه‌سازی الگوریتم‌های CFD

موضوع کلی: برنامه نویسی

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

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی زبان برنامه نویسی C++ برای HPC
• 2. مبانی زبان برنامه نویسی Fortran برای HPC
• 3. مبانی زبان برنامه نویسی Python برای HPC
• 4. مقدمه ای بر محاسبات علمی
• 5. مقدمه ای بر دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
• 6. معادلات حاکم بر دینامیک سیالات (ناویه-استوکس)
• 7. مفهوم شبکه بندی (Meshing) در CFD
• 8. انواع روش های شبکه بندی (ساختاریافته، غیرساختاریافته)
• 9. تکنیک های تولید شبکه با کیفیت
• 10. اعمال شرایط مرزی در CFD
• 11. مقدمه ای بر روش های عددی در CFD
• 12. روش تفاضل متناهی (Finite Difference Method)
• 13. روش حجم متناهی (Finite Volume Method)
• 14. روش المان متناهی (Finite Element Method)
• 15. تحلیل پایداری روش های عددی (شرط کورانت)
• 16. فهم و تحلیل خطاهای عددی (Truncation Error)
• 17. استراتژی های حل معادلات خطی در CFD
• 18. روش های تکراری (Iterative Methods)
• 19. روش های مستقیم (Direct Methods)
• 20. مفهوم پیش شرط سازها (Preconditioners)
• 21. کاربرد کتابخانه های HPC برای حل معادلات خطی
• 22. معرفی و کاربرد MPI (Message Passing Interface)
• 23. برنامه نویسی موازی با MPI
• 24. مباحث پیشرفته MPI (مانند All-to-All)
• 25. معرفی و کاربرد OpenMP
• 26. برنامه نویسی موازی با OpenMP
• 27. ترکیب MPI و OpenMP (Hybrid Parallelism)
• 28. بهینه سازی حافظه در برنامه های HPC
• 29. مدیریت داده ها و کش (Cache)
• 30. دستورالعمل های SIMD (Single Instruction, Multiple Data)
• 31. نقش GPU ها در HPC
• 32. برنامه نویسی GPU با CUDA
• 33. برنامه نویسی GPU با OpenCL
• 34. الگوریتم های پایه در CFD
• 35. گسسته سازی معادلات پایداری (Stabilization Techniques)
• 36. روش های حل جریان های تراکم ناپذیر
• 37. روش های حل جریان های تراکم پذیر
• 38. مدل سازی توربولانس (Turbulence Modeling)
• 39. معرفی مدل های توربولانس (RANS, LES, DNS)
• 40. انتخاب مدل توربولانس مناسب
• 41. پیاده سازی مدل های توربولانس در کد CFD
• 42. حل جریان های چند فازی (Multiphase Flows)
• 43. گسسته سازی معادلات پایداری در جریان های چند فازی
• 44. مدل سازی انتقال حرارت در CFD
• 45. معادلات انرژی و انتقال حرارت
• 46. گسسته سازی معادلات انرژی
• 47. انتقال حرارت جابجایی (Convective Heat Transfer)
• 48. انتقال حرارت هدایتی (Conductive Heat Transfer)
• 49. انتقال حرارت تشعشعی (Radiative Heat Transfer)
• 50. مدیریت حل گرما (Heat Management)
• 51. بهینه سازی جریان های تراکم ناپذیر
• 52. بهینه سازی جریان های تراکم پذیر
• 53. مدیریت حل فشار (Pressure-Velocity Coupling)
• 54. الگوریتم های SIMPLE و PISO
• 55. بهینه سازی همگرایی (Convergence) در حل CFD
• 56. تکنیک های تسریع همگرایی
• 57. مدیریت گام زمانی (Time Stepping)
• 58. روش های حل صریح (Explicit Methods)
• 59. روش های حل ضمنی (Implicit Methods)
• 60. انتخاب روش گام زمانی مناسب
• 61. پروفایلینگ (Profiling) کد CFD
• 62. شناسایی گلوگاه ها (Bottlenecks) در اجرای کد
• 63. استفاده از ابزارهای پروفایلینگ
• 64. بهینه سازی محاسبات با استفاده از GPU
• 65. انتقال داده ها بین CPU و GPU
• 66. مدیریت موازی سازی در GPU
• 67. بهینه سازی الگوریتم های موجود برای GPU
• 68. توسعه الگوریتم های CFD موازی جدید
• 69. تکنیک های کاهش مصرف حافظه
• 70. استفاده از فرمت های داده فشرده
• 71. مدیریت داده های بزرگ (Big Data) در CFD
• 72. کاربرد علم داده در تحلیل نتایج CFD
• 73. یادگیری ماشین در بهینه سازی الگوریتم های CFD
• 74. استفاده از شبکه های عصبی برای تخمین نتایج
• 75. بهینه سازی پارامتریک با استفاده از HPC
• 76. شبیه سازی های موازی برای مطالعه پارامتریک
• 77. تحلیل حساسیت (Sensitivity Analysis)
• 78. تولید کد بهینه برای معماری های مختلف HPC
• 79. نکاتی در مورد بهینه سازی برای پردازنده های خاص
• 80. استفاده از کامپایلرهای بهینه ساز
• 81. بررسی و تحلیل نتایج شبیه سازی
• 82. معیارهای ارزیابی دقت نتایج
• 83. مقایسه نتایج با داده های تجربی
• 84. اعتبارسنجی (Validation) و تأیید (Verification) کد CFD
• 85. مباحث پیشرفته در مدل سازی جریان
• 86. مدل سازی جریان های با ویسکوزیته متغیر
• 87. مدل سازی جریان های با خواص متغیر
• 88. مدل سازی جریان های غیرنیوتنی
• 89. مدل سازی جریان های در حضور میدان الکترومغناطیسی
• 90. مدل سازی انتشار مواد (Species Transport)
• 91. مباحث پیشرفته در شبکه بندی
• 92. شبکه بندی انطباقی (Adaptive Meshing)
• 93. انطباق شبکه با جریان
• 94. بهینه سازی شبکه بندی برای دقت و سرعت
• 95. مباحث پیشرفته در حل معادلات
• 96. روش های چند مقیاسی (Multiscale Methods)
• 97. روش های چند فازی پیشرفته
• 98. مدل سازی جریان های غیرخطی
• 99. تکنیک های کاهش ابعاد (Dimensionality Reduction)
• 100. مقدمه ای بر محاسبات کوانتومی در HPC