کتاب صوتی شتاب‌دهی به پردازش‌های محاسباتی با استفاده از استاندارد OpenCL در محیط‌های صنعتی و علمی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شتاب‌دهی به پردازش‌های محاسباتی با استفاده از استاندارد OpenCL در محیط‌های صنعتی و علمی

موضوع کلی: علوم و مهندسی رایانه

موضوع میانی: محاسبات موازی و پردازش‌های با کارایی بالا (HPC)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی و مفاهیم بنیادین پردازش موازی و سیستم‌های ناهمگون
• 2. معماری سخت‌افزاری پردازنده‌های گرافیکی و شتاب‌دهنده‌ها
• 3. آشنایی با استاندارد OpenCL و مدل اجرای کدهای موازی
• 4. نصب و راه‌اندازی محیط توسعه OpenCL در سیستم‌عامل‌های استاندارد
• 5. ساختار پلتفرم و مدیریت دستگاه‌ها در OpenCL
• 6. مدیریت حافظه در سیستم‌های ناهمگون و سلسله‌مراتب حافظه
• 7. نوشتن اولین برنامه برای تشخیص دستگاه‌های محاسباتی
• 8. مبانی زبان برنامه‌نویسی OpenCL C و قوانین نحوی آن
• 9. مدل حافظه جهانی و نحوه تخصیص بافرها
• 10. مدل حافظه محلی و بهینه‌سازی دسترسی به داده‌ها
• 11. کار با ثبات‌های خصوصی و حافظه ثابت در برنامه‌نویسی OpenCL
• 12. درک مفهوم Work-item و Work-group در محاسبات موازی
• 13. ساختار سلسله‌مراتبی دامنه اجرا و فضای اندیس‌گذاری
• 14. مدیریت صف‌های دستور و نحوه ارسال عملیات به شتاب‌دهنده
• 15. همگام‌سازی اجرای دستورات و استفاده از رخدادها
• 16. مفهوم کرنل‌ها و نحوه کامپایل در زمان اجرا
• 17. کار با آرگومان‌های کرنل و انتقال داده بین میزبان و دستگاه
• 18. بهینه‌سازی عملیات انتقال داده بین حافظه میزبان و دستگاه
• 19. تکنیک‌های افزایش کارایی در محاسبات ممیز شناور
• 20. پیاده‌سازی الگوریتم‌های ضرب ماتریس موازی
• 21. استفاده از حافظه اشتراکی برای کاهش تاخیر دسترسی
• 22. تکنیک‌های مدیریت خطای زمان اجرا و دیباگ کردن کرنل‌ها
• 23. بررسی الگوهای طراحی برای کاربردهای پردازش تصویر
• 24. پیاده‌سازی فیلترهای پردازش سیگنال با استفاده از OpenCL
• 25. بهینه‌سازی توان مصرفی در محیط‌های محاسباتی صنعتی
• 26. مقایسه کارایی بین اجرای متوالی و موازی در پردازش داده‌های حجیم
• 27. کاربرد OpenCL در شبیه‌سازی‌های علمی و مهندسی
• 28. استفاده از کتابخانه‌های کمکی و ابزارهای پروفایلینگ
• 29. بررسی محدودیت‌های سخت‌افزاری و مدیریت منابع در سیستم‌های تعبیه شده
• 30. امنیت در اجرای کدهای محاسباتی و جلوگیری از خطاهای حافظه
• 31. مدیریت هم‌زمانی در سیستم‌های چند پردازنده‌ای
• 32. توسعه برنامه‌های مقیاس‌پذیر برای کلاسترهای محاسباتی
• 33. استراتژی‌های تست و ارزیابی صحت محاسبات موازی
• 34. مستندسازی و استانداردسازی کدهای محاسباتی برای کاربردهای صنعتی
• 35. پروژه نهایی: طراحی و پیاده‌سازی یک شتاب‌دهنده محاسباتی برای پردازش داده‌های بزرگ