Using Advanced MPI

Modern Features of the Message-Passing Interface

Author: William Gropp,Torsten Hoefler,Rajeev Thakur,Ewing Lusk

Publisher: MIT Press

ISBN: 0262527634

Category: Computers

Page: 392

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This book offers a practical guide to the advanced features of the MPI (Message-Passing Interface) standard library for writing programs for parallel computers. It covers new features added in MPI-3, the latest version of the MPI standard, and updates from MPI-2. Like its companion volume, Using MPI, the book takes an informal, example-driven, tutorial approach. The material in each chapter is organized according to the complexity of the programs used as examples, starting with the simplest example and moving to more complex ones.Using Advanced MPI covers major changes in MPI-3, including changes to remote memory access and one-sided communication that simplify semantics and enable better performance on modern hardware; new features such as nonblocking and neighborhood collectives for greater scalability on large systems; and minor updates to parallel I/O and dynamic processes. It also covers support for hybrid shared-memory/message-passing programming; MPI_Message, which aids in certain types of multithreaded programming; features that handle very large data; an interface that allows the programmer and the developer to access performance data; and a new binding of MPI to Fortran.

MPI - Eine Einführung

Portable parallele Programmierung mit dem Message-Passing Interface

Author: William Gropp,Ewing Lusk,Anthony Skjellum

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3486841009

Category: Computers

Page: 387

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Message Passing Interface (MPI) ist ein Protokoll, das parallel Berechnungen auf verteilten, heterogenen, lose-gekoppelten Computersystemen ermöglicht.

Using MPI

Portable Parallel Programming with the Message-passing Interface

Author: William D.. Gropp,William Gropp,Ewing Lusk,Anthony Skjellum,Argonne Distinguished Fellow Emeritus Ewing Lusk

Publisher: MIT Press

ISBN: 9780262571326

Category: Computers

Page: 371

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Using MPI is a completely up-to-date version of the authors' 1994 introduction to the core functions of MPI. It adds material on the new C++ and Fortran 90 bindings for MPI throughout the book.

Parallel Programming for Modern High Performance Computing Systems

Author: Pawel Czarnul

Publisher: CRC Press

ISBN: 1351385798

Category: Business & Economics

Page: 304

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In view of the growing presence and popularity of multicore and manycore processors, accelerators, and coprocessors, as well as clusters using such computing devices, the development of efficient parallel applications has become a key challenge to be able to exploit the performance of such systems. This book covers the scope of parallel programming for modern high performance computing systems. It first discusses selected and popular state-of-the-art computing devices and systems available today, These include multicore CPUs, manycore (co)processors, such as Intel Xeon Phi, accelerators, such as GPUs, and clusters, as well as programming models supported on these platforms. It next introduces parallelization through important programming paradigms, such as master-slave, geometric Single Program Multiple Data (SPMD) and divide-and-conquer. The practical and useful elements of the most popular and important APIs for programming parallel HPC systems are discussed, including MPI, OpenMP, Pthreads, CUDA, OpenCL, and OpenACC. It also demonstrates, through selected code listings, how selected APIs can be used to implement important programming paradigms. Furthermore, it shows how the codes can be compiled and executed in a Linux environment. The book also presents hybrid codes that integrate selected APIs for potentially multi-level parallelization and utilization of heterogeneous resources, and it shows how to use modern elements of these APIs. Selected optimization techniques are also included, such as overlapping communication and computations implemented using various APIs. Features: Discusses the popular and currently available computing devices and cluster systems Includes typical paradigms used in parallel programs Explores popular APIs for programming parallel applications Provides code templates that can be used for implementation of paradigms Provides hybrid code examples allowing multi-level parallelization Covers the optimization of parallel programs

Introduction to HPC with MPI for Data Science

Author: Frank Nielsen

Publisher: Springer

ISBN: 3319219030

Category: Computers

Page: 282

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This gentle introduction to High Performance Computing (HPC) for Data Science using the Message Passing Interface (MPI) standard has been designed as a first course for undergraduates on parallel programming on distributed memory models, and requires only basic programming notions. Divided into two parts the first part covers high performance computing using C++ with the Message Passing Interface (MPI) standard followed by a second part providing high-performance data analytics on computer clusters. In the first part, the fundamental notions of blocking versus non-blocking point-to-point communications, global communications (like broadcast or scatter) and collaborative computations (reduce), with Amdalh and Gustafson speed-up laws are described before addressing parallel sorting and parallel linear algebra on computer clusters. The common ring, torus and hypercube topologies of clusters are then explained and global communication procedures on these topologies are studied. This first part closes with the MapReduce (MR) model of computation well-suited to processing big data using the MPI framework. In the second part, the book focuses on high-performance data analytics. Flat and hierarchical clustering algorithms are introduced for data exploration along with how to program these algorithms on computer clusters, followed by machine learning classification, and an introduction to graph analytics. This part closes with a concise introduction to data core-sets that let big data problems be amenable to tiny data problems. Exercises are included at the end of each chapter in order for students to practice the concepts learned, and a final section contains an overall exam which allows them to evaluate how well they have assimilated the material covered in the book.

Using MPI

Portable Parallel Programming with the Message-passing Interface

Author: William Gropp,Ewing Lusk,Anthony Skjellum

Publisher: Mit Press

ISBN: 9780262571340

Category: Computers

Page: 371

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Introduces the core function of the Message Printing Interface (MPI). This edition adds material on the C++ and Fortran 90 binding for MPI. It covers datatype extents and the extension to basic MPI functionality added by the MPI-2 Forum in the area of MPI datatypes and collective operations.

Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface

6th European PVM/MPI Users' Group Meeting, Barcelona, Spain, September 26-29, 1999, Proceedings

Author: Emilio Luque,European PVM-MPI Users' Group Meeting

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540665498

Category: Computers

Page: 551

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This book constitutes the refereed proceedings of the 6th European Meeting of the Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface Users' Group, PVM/MPI '99, held in Barcelona, Spain in September 1999. The 67 revised papers presented were carefully reviewed and selected from a large number of submissions. All current issues of PVM and MPI are addressed. The papers are organized in topical sections on evaluation and performance, extensions and improvements, implementation issues, tools, algorithms, applications in science and engineering, networking, and heterogeneous distributed systems.

Computational Technologies

Advanced Topics

Author: Petr N. Vabishchevich

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110359960

Category: Computers

Page: 278

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This book discusses questions of numerical solutions of applied problems on parallel computing systems. Nowadays, engineering and scientific computations are carried out on parallel computing systems, which provide parallel data processing on a few computing nodes. In constructing computational algorithms, mathematical problems are separated in relatively independent subproblems in order to solve them on a single computing node.

Algorithmen - Eine Einführung

Author: Thomas H. Cormen,Charles E. Leiserson,Ronald Rivest,Clifford Stein

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110522012

Category: Computers

Page: 1339

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Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einführung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt für Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zugänglich. Sorgfältige Erklärungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei geglückt, Erklärungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenständig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der für jeden lesbar sein sollte, der schon selbst ein wenig programmiert hat. Zahlreiche Abbildungen verdeutlichen, wie die Algorithmen arbeiten. Ebenfalls angesprochen werden Belange der Implementierung und andere technische Fragen, wobei, da Effizienz als Entwurfskriterium betont wird, die Ausführungen eine sorgfältige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schließen. Über 1000 Übungen und Problemstellungen und ein umfangreiches Quellen- und Literaturverzeichnis komplettieren das Lehrbuch, dass durch das ganze Studium, aber auch noch danach als mathematisches Nachschlagewerk oder als technisches Handbuch nützlich ist. Für die dritte Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Änderungen sind vielfältig und umfassen insbesondere neue Kapitel, überarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Bäume und mehrfädigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen überarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen überarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Möglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingeführt. - 100 neue Übungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen ergänzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist über die Website des US-Verlags verfügbar.

Linux Kurz and Gut (2nd Edition)

Author: Daniel J. Barrett

Publisher: O'Reilly Germany

ISBN: 3868994130

Category: Computers

Page: 248

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Wenn Sie Linux bei Ihrer alltäglichen Arbeit verwenden, ist diese Kurzreferenz genau das Richtige, denn obwohl die grafischen Linux-Benutzeroberflächen angenehm intuitiv zu benutzen sind, lassen sich viele Aufgaben über die Befehlszeile eleganter und schneller lösen. Diese zweite überarbeitete und erweiterte Auflage behandelt distributionsübergreifend: Dateisysteme, Verzeichnisse und Shells Dateierzeugung und -bearbeitung Dateitextmanipulation und Pipelines Backups und externe Speicherung Betrachtung und Steuerung von Prozessen Verwaltung von Benutzerzugängen Benutzer und Administratoren Netzwerkverbindungen Audio und Video Softwareinstallation Programmierung mit Shellskripten

Bildverarbeitung für die Medizin 2001

Algorithmen — Systeme — Anwendungen

Author: Heinz Handels,Alexander Horsch,Thomas Lehmann,Hans-Peter Meinzer

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642567142

Category: Computers

Page: 438

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Bildgebende Verfahren spielen eine zentrale Rolle in der modernen Medizin. In neuerer Zeit gewinnen hier insbesondere Verfahren für die 3D-Operationsplanung und computergestützte Chirurgie zunehmend an Bedeutung. Die Entwicklung neuer Verfahren und die Verbesserung existierender Ansätze sind eine große interdisziplinäre Herausforderung, bei der Wissenschaftler, Hersteller und Anwender aus Medizin, Informatik, Technik, Natur- und Ingenieurwissenschaften eng zusammenarbeiten müssen, um entscheidende Fortschritte zu erzielen. Der Workshop Bildverarbeitung für die Medizin hat sich als ein interdisziplinäres Forum für die Präsentation und Diskussion von Methoden, Systemen und Anwendungen im Bereich der Medizinischen Bildverarbeitung etabliert.

Eine Tour durch C++

Die kurze Einführung in den neuen Standrad C++11

Author: Bjarne Stroustrup

Publisher: Carl Hanser Verlag GmbH Co KG

ISBN: 3446439838

Category: Computers

Page: 200

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EINE TOUR DURCH C++ // - Dieser Leitfaden will Ihnen weder das Programmieren beibringen noch versteht er sich als einzige Quelle, die Sie für die Beherrschung von C++ brauchen – aber diese Tour ist wahrscheinlich die kürzeste oder einfachste Einführung in C++11. - Für C- oder C++-Programmierer, die mit der aktuellen C++-Sprache vertrauter werden wollen - Programmierer, die in einer anderen Sprache versiert sind, erhalten ein genaues Bild vom Wesen und von den Vorzügen des modernen C++ . Mit dem C++11-Standard können Programmierer Ideen klarer, einfacher und direkter auszudrücken sowie schnelleren und effizienteren Code zu schreiben. Bjarne Stroustrup, der Designer und ursprüngliche Implementierer von C++, erläutert die Details dieser Sprache und ihre Verwendung in seiner umfassenden Referenz „Die C++-Programmiersprache“. In „Eine Tour durch C++“ führt Stroustrup jetzt die Übersichtskapitel aus der Referenz zusammen und erweitert sie so, dass auch erfahrene Programmierer in nur wenigen Stunden eine Vorstellung davon erhalten, was modernes C++ ausmacht. In diesem kompakten und eigenständigen Leitfaden behandelt Stroustrup – neben Grundlagen – die wichtigsten Sprachelemente und die wesentlichen Komponenten der Standardbibliothek. Er präsentiert die C++-Features im Kontext der Programmierstile, die sie unterstützen, wie die objektorientierte und generische Programmierung. Die Tour beginnt bei den Grundlagen und befasst sich dann mit komplexeren Themen, einschließlich vieler, die neu in C++11 sind wie z.B. Verschiebesemantik, einheitliche Initialisierung, Lambda-Ausdrücke, verbesserte Container, Zufallszahlen und Nebenläufigkeit. Am Ende werden Design und Entwicklung von C++ sowie die in C++11 hinzugekommenen Erweiterungen diskutiert. Programmierer erhalten hier – auch anhand von Schlüsselbeispielen – einen sinnvollen Überblick und praktische Hilfe für den Einstieg. AUS DEM INHALT // Die Grundlagen // Benutzerdefinierte Typen // Modularität // Klassen // Templates // Überblick über die Bibliothek // Strings und reguläre Ausdrücke // E/A-Streams // Container // Algorithmen // Utilities // Numerik // Nebenläufigkeit // Geschichte und Kompatibilität


Author: N.A

Publisher: N.A


Category: Minicomputers

Page: N.A

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Wissenschaftliches Rechnen mit MATLAB

Author: Alfio Quarteroni,Fausto Saleri

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540293078

Category: Mathematics

Page: 269

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Aus den Rezensionen der englischen Auflage: Dieses Lehrbuch ist eine Einführung in das Wissenschaftliche Rechnen und diskutiert Algorithmen und deren mathematischen Hintergrund. Angesprochen werden im Detail nichtlineare Gleichungen, Approximationsverfahren, numerische Integration und Differentiation, numerische Lineare Algebra, gewöhnliche Differentialgleichungen und Randwertprobleme. Zu den einzelnen Themen werden viele Beispiele und Übungsaufgaben sowie deren Lösung präsentiert, die durchweg in MATLAB formuliert sind. Der Leser findet daher nicht nur die graue Theorie sondern auch deren Umsetzung in numerischen, in MATLAB formulierten Code. MATLAB select 2003, Issue 2, p. 50. [Die Autoren] haben ein ausgezeichnetes Werk vorgelegt, das MATLAB vorstellt und eine sehr nützliche Sammlung von MATLAB Funktionen für die Lösung fortgeschrittener mathematischer und naturwissenschaftlicher Probleme bietet. [...] Die Präsentation des Stoffs ist durchgängig gut und leicht verständlich und beinhaltet Lösungen für die Übungen am Ende jedes Kapitels. Als exzellenter Neuzugang für Universitätsbibliotheken- und Buchhandlungen wird dieses Buch sowohl beim Selbststudium als auch als Ergänzung zu anderen MATLAB-basierten Büchern von großem Nutzen sein. Alles in allem: Sehr empfehlenswert. Für Studenten im Erstsemester wie für Experten gleichermassen. S.T. Karris, University of California, Berkeley, Choice 2003.

Der Computer

Mein Lebenswerk

Author: Konrad Zuse

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662065169

Category: Computers

Page: 218

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Das Werk eines großen Mannes in wenigen Worten zusammenzu fassen, wird notwendig, wenn diese Worte in Stein gemeißelt werden sollen. Auch im Geleitwort zur Autobiographie eines solchen Mannes ist es angebracht, Kürze walten zu lassen und durch wenig Worte den Autor um so mehr zu ehren. Für Konrad Zuse lauten diese Worte: Schöpfer der ersten vollautomatischen, programmgesteuer ten und frei programmierten, in binärer Gleitpunktrechnung arbeitenden Rechenanlage. Sie war 1941 betriebsfähig. So oder ähnlich wird man einmal schreiben müssen, wenn Konrad Zuses Büste in der Walhalla neben denen Gregor Mendels und Wilhelm Conrad Röntgens - um nur zwei zu nennen, denen zuletzt diese Ehre zuteil wurde - aufgestellt wird. München,August1984 F. L. Bauer v GELEITWORT Wie lange und ausführlich immer eine Autobiographie ist, sie kann nicht vollständig sein. Ich freue mich daher, in diesem Geleitwort ein Beispiel dafür anführen zu können, wie das Werk des Verfassers ausgestrahlt hat. Es ist ein kleines Beispiel, von einer Art wie es Dutzende geben mag, aber ein persönliches, das als mein Dank für die Anregung und Unterstützung - die zu einer dauerhaften Freundschaft geführt hat - gelten darf, aber auch als symbolischer Dank aller anderen, die von Konrad Zuse Richtung und Hilfe erhalten haben.