کتاب صوتی آموزش پیشرفته Charm++: الگوهای ارتباطی و بهینه‌سازی کارایی در محاسبات موازی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آموزش پیشرفته Charm++: الگوهای ارتباطی و بهینه‌سازی کارایی در محاسبات موازی

موضوع کلی: محاسبات موازی و سیستم‌های توزیع‌شده

موضوع میانی: برنامه‌نویسی موازی مبتنی بر شیء و فریم‌ورک Charm++

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی مدل برنامه‌نویسی موازی مبتنی بر پیام و شیء در Charm++
• 2. مفهوم Chareها و Chare Arrayها در سیستم‌های توزیع‌شده
• 3. معماری سیستم زمان اجرای Charm++ (RTS) و هدایت مبتنی بر پیام (Message-Driven Execution)
• 4. تعریف و پیکربندی پرونده‌های رابط Charm++ (.ci)
• 5. طراحی و پیاده‌سازی الگوهای ارتباطی نقطه به نقطه (Point-to-Point)
• 6. ارتباطات جمعی (Collective Communications) و کاهش داده‌ها (Reductions)
• 7. الگوهای گراف همسایگی و تبادل داده بین Chare Arrayها
• 8. تکنیک‌های پیام‌رسانی ناهمگام (Asynchronous Messaging) و همپوشانی محاسبات با ارتباطات
• 9. مدیریت حافظه و بسته‌بندی پیام‌ها (Message Marshaling) در Charm++
• 10. الگوهای ارتباطی گروهی (Groups) و گرهی (Nodegroups)
• 11. مفهوم و کاربرد الگوی ارتباطی SDAG (Structured Dagger)
• 12. طراحی جریان‌های کنترل پیچیده با استفاده از کنترل‌کننده‌های SDAG
• 13. استراتژی‌های موازنه بار پویا (Dynamic Load Balancing)
• 14. پایش خودکار بار کاری و اندازه‌گیری ناهمگون بودن پروژه‌ها
• 15. استفاده از الگوریتم‌های موازنه بار متمرکز و توزیع‌شده
• 16. تکنیک‌های بهینه‌سازی حافظه و ارتباطات در مقیاس‌های بسیار بزرگ (Exascale)
• 17. پشتیبانی از پردازش چند‌رشته‌ای (Multi-threading) و یکپارچه‌سازی با OpenMP
• 18. مدیریت و بهینه‌سازی ارتباطات بر بستر سخت‌افزارهای شتاب‌دهنده (GPU)
• 19. پایش و پروپایلینگ برنامه‌های Charm++ با استفاده از ابزار Proactive/Proactive View (ProTweak)
• 20. تحلیل زمان‌بندی پیام‌ها و کشف گلوگاه‌های ارتباطی به کمک Proactive
• 21. روش‌های رفع بن‌بست (Deadlock) و خطاهای همزمانی در Charm++
• 22. تحمل پذیری در برابر خطا (Fault Tolerance) و روش‌های مأموریت‌بحراج و Checkpointing
• 23. تکنیک‌های بهینه‌سازی تاخیر و پهنای باند در شبکه‌های ارتباطی با سرعت بالا
• 24. طراحی برنامه موازی برای شبکه‌های نامنظم و داده‌های ساختارنیافته
• 25. مطالعه موردی و پیاده‌سازی یک پروژه واقعی بهینه‌شده با Charm++