Kommunikation in Parallelen Rechenmodellen

Dozent:

Prof. Dr. Rolf Wanka

Modulbeschreibung:

TBA

Die stets aktuelle Webseite inkl. Materialien etc. finden Sie in studOn:

https://www.studon.fau.de/studon/go/crs/6792504

Umfang/Stunden:

V2 + Ü2, 7.5 ECTS

Zielgruppe:

Studenten der Informatik und CE,
Interessenten anderer Fächer, insbesondere Mathematik

Ort und Zeit der Vorlesung:

Donnerstags 12:15 Uhr bis 13:45 Uhr, Raum 0.031-113 (RRZE, sog. Aquarium)

Ort und Zeit der Übungen:

Donnerstags 10:15 Uhr bis 11:45 Uhr, Raum 0.031-113 (RRZE, sog. Aquarium) unmittelbar vor der Vorlesung

Termine:

    • 16. April 2026: Beginn der Vorlesungen
    • 23. April 2026: Beginn der Übungen
  • Vorlesung und Übung entfallen am 14. Mai (Christi Himmelfahrt).
  • Vorlesung und Übung entfallen am 4. Juni (Fronleichnam).


Bitte melden Sie sich in StudOn für den Kurs zur Vorlesung an. Die kursbegleitenden Materialien werden dort zur Verfügung gestellt.

Beschreibung:

Die Graphentheorie ist auch für den Entwurf von Parallelrechnern eine reiche Quelle für vielfältige Inspirationen. Ein Netzwerk aus vielen Prozessoren kann durch einen Graphen beschrieben werden, und durch Interaktion kann das Netzwerk Aufgaben schneller lösen als ein einzelner Rechner. Ein wichtiges Problem dabei besteht darin, dass die Prozessoren Informationen austauschen müssen. Dies wird Routing genannt. In dieser theorie-basierten Vorlesung entwickeln wir Verfahren, die das Routing durch Offline-Verfahren, Online-Verfahren und paralleles Sortieren als Routing-Mechanismus realisieren. Eine Vielzahl von verschiedenen Netzwerken wurde entwickelt. Wir untersuchen daher, ob und wie diese Netzwerke sich gegenseitig zu simulieren vermögen.

Literatur:

  • F. T. Leighton. Introduction to Parallel Algorithms and Architectures: Arrays, Trees, Hypercubes Morgan Kaufmann, 1991.
  • Zahlreiche Originalaufsätze.

Inhalte:

  • Grundlagen
    • Offline Permutationsrouting auf Butterfly-Netzwerken und Gittern
    • Sortiernetzwerke
    • Ascend/Descend-Programme, das Cube-Connected-Cycles-Netzwerk und das Shuffle-Exchange-Netzwerk
    • Gegenseitige Netzwerke-Simulationen
  • Oblivious Routing
    • Expander-Graphen und das Multibutterfly-Netzwerk

Kontakt

Prof. Dr. rer. nat. Rolf Wanka

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