کتاب صوتی مبانی و پیاده‌سازی خوشه‌های محاسباتی با کارایی بالا (HPC)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مبانی و پیاده‌سازی خوشه‌های محاسباتی با کارایی بالا (HPC)

موضوع کلی: فناوری اطلاعات و ارتباطات

موضوع میانی: شبکه‌ها و سیستم‌های کامپیوتری

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر خوشه‌های محاسباتی با کارایی بالا (HPC)
• 2. تاریخچه و تکامل سیستم‌های HPC
• 3. معماری‌های سیستم‌های HPC
• 4. اجزای کلیدی یک خوشه HPC
• 5. مفاهیم کلیدی در محاسبات توزیع شده
• 6. انواع گره‌ها در خوشه‌های HPC
• 7. شبکه‌های ارتباطی در HPC
• 8. پروتکل‌های ارتباطی بین گره‌ای
• 9. سیستم‌های فایل موازی
• 10. مدیریت منابع در خوشه‌های HPC
• 11. زمان‌بندهای وظایف (Job Schedulers)
• 12. مفهوم صف‌بندی وظایف
• 13. محیط‌های برنامه‌نویسی موازی
• 14. مدل‌های برنامه‌نویسی موازی (MPI, OpenMP)
• 15. مقدمه‌ای بر کتابخانه پیام‌رسان موازی (MPI)
• 16. ارسال و دریافت پیام در MPI
• 17. عملیات جمعی در MPI
• 18. کتابخانه OpenMP برای موازی‌سازی درون‌گره
• 19. دستورالعمل‌های OpenMP
• 20. همگام‌سازی در OpenMP
• 21. مدیریت حافظه در برنامه‌های موازی
• 22. اشکال‌زدایی در سیستم‌های HPC
• 23. پروفایل‌سازی و بهینه‌سازی عملکرد
• 24. روش‌های سنجش کارایی سیستم‌های HPC
• 25. معیارهای ارزیابی عملکرد (FLOPS, Bandwidth)
• 26. مدل‌های مقیاس‌پذیری (Amdahl, Gustafson)
• 27. مقدمه‌ای بر محاسبات علمی
• 28. کاربرد HPC در فیزیک
• 29. کاربرد HPC در شیمی
• 30. کاربرد HPC در زیست‌شناسی
• 31. کاربرد HPC در مهندسی
• 32. کاربرد HPC در علوم زمین
• 33. کاربرد HPC در تحلیل داده‌های بزرگ
• 34. کاربرد HPC در یادگیری ماشین
• 35. کاربرد HPC در هوش مصنوعی
• 36. مقدمه‌ای بر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی
• 37. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
• 38. شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
• 39. شبیه‌سازی روش اجزای محدود (FEM)
• 40. شبیه‌سازی مدل‌های آب و هوایی
• 41. شبیه‌سازی مدل‌های اقتصادی
• 42. مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌های لینوکس در HPC
• 43. دستورات پایه لینوکس برای مدیران سیستم
• 44. مدیریت کاربران و دسترسی‌ها در لینوکس
• 45. نصب و پیکربندی نرم‌افزارهای HPC
• 46. مدیریت بسته‌های نرم‌افزاری
• 47. ابزارهای مانیتورینگ سیستم
• 48. امنیت در خوشه‌های HPC
• 49. مدیریت انرژی در خوشه‌های HPC
• 50. اصول طراحی خوشه‌های HPC
• 51. انتخاب سخت‌افزار مناسب
• 52. نصب و راه‌اندازی اولیه خوشه
• 53. پیکربندی شبکه ارتباطی
• 54. تنظیم سیستم فایل موازی
• 55. نصب و پیکربندی زمان‌بند وظایف
• 56. تنظیم محیط برنامه‌نویسی موازی
• 57. تست و اعتبارسنجی عملکرد خوشه
• 58. نگهداری و به‌روزرسانی سیستم
• 59. مدیریت خطا و بازیابی
• 60. اصول برنامه‌نویسی موازی برای مسائل واقعی
• 61. تکنیک‌های موازی‌سازی پیشرفته
• 62. بهینه‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 63. معماری‌های نوین HPC (GPU, FPGA)
• 64. مقدمه‌ای بر پردازنده‌های گرافیکی (GPU)
• 65. برنامه‌نویسی GPU با CUDA
• 66. برنامه‌نویسی GPU با OpenCL
• 67. استفاده از FPGA در HPC
• 68. مقایسه معماری‌های مختلف HPC
• 69. چالش‌های آینده در HPC
• 70. محاسبات کوانتومی و HPC
• 71. محاسبات ابری و HPC
• 72. مقدمه‌ای بر محاسبات ابری
• 73. کاربرد ابر در HPC
• 74. پلتفرم‌های ابری برای HPC
• 75. مدیریت هزینه‌ها در HPC ابری
• 76. امنیت در HPC ابری
• 77. شبکه‌های پرسرعت در HPC
• 78. ارتباطات نوری در HPC
• 79. استانداردهای شبکه اترنت در HPC
• 80. پروتکل‌های ارتباطی پیشرفته
• 81. طراحی سیستم‌های مدیریت داده در HPC
• 82. ذخیره‌سازی داده‌های حجیم
• 83. بازیابی و پشتیبان‌گیری داده‌ها
• 84. مدیریت چرخه عمر داده‌ها
• 85. مقدمه‌ای بر محاسبات با توان عملیاتی بالا (HTCondor)
• 86. مقایسه HTCondor با زمان‌بندهای دیگر
• 87. کاربرد HTCondor در HPC
• 88. مباحث پیشرفته در زمان‌بندی وظایف
• 89. مدیریت صف‌های پویا
• 90. بهینه‌سازی تخصیص منابع
• 91. مقدمه‌ای بر محاسبات توزیع شده در مقیاس بزرگ
• 92. چالش‌های مقیاس‌پذیری در محاسبات توزیع شده
• 93. الگوهای طراحی برای سیستم‌های توزیع شده
• 94. مدیریت تراکنش در سیستم‌های توزیع شده
• 95. مقدمه‌ای بر مفاهیم وب سرویس و معماری میکروسرویس
• 96. کاربرد وب سرویس در HPC
• 97. مقدمه‌ای بر استانداردهای ارتباطی در HPC
• 98. پروتکل‌های ارتباطی بین پردازشی
• 99. مدل‌های ارتباطی در سیستم‌های توزیع شده
• 100. اصول توسعه نرم‌افزار در محیط HPC