Modul Advanced Programming of Massively Parallel Processors
(Advanced Programming of Massively Parallel Processors)
| Modul: | 143112 Advanced Programming of Massively Parallel Processors (Wahlpflichtmodul im Grundstudium), Schwerpunkte: Interactive Media, Usability and Games, Software Technology und Engineering |
| Modulverantwortlicher: | Prof. Dr. Stefan Radicke |
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ECTS-min./max.:
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5 / 5 |
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Workload:
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5 ECTS x 30 = 150 hours |
| Modulprüfung: |
LA |
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Formale Zulassungsvoraussetzungen: |
laut SPO
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| Kompetenzprofil |
| Lernergebnisse: | Students learn how to utilize the Compute Unified Device Architecture (CUDA) programming model in order to leverage the potential of modern massively parallel Graphics Processing Unit (GPU) architectures in advanced software applications and in research projects.
Students deepen their knowledge and understanding by analyzing, presenting and discussing several parallel patterns and algorithms in small groups. These include convolution, stencil, parallel histogram, reduction and minimizing divergence, prefix sum (scan), and merge.
Students further hone their research and implementation skills by realizing one or more advanced parallel patterns in a programming project. These patterns may include, but are not limited to, sorting, sparse matrix computation, graph traversal, deep learning, iterative MRI reconstruction, and electrostatic potential map. Experimental findings about the project, with special emphasis on performance and scalability, form the basis of a concluding research paper.
Learning goals:
- In-depth understanding of massively parallel hardware and software architectures.
- Evaluate and apply common parallel algorithms and patterns.
- Demonstrate mastery of at least one advanced parallel algorithm or pattern.
- Ability to realize programs based on these algorithms to solve scientific problems.
- Ability to measure, analyze, and optimize the performance of such programs.
- Ability to generate and critically interpret these data in order to make scientific contributions in the field.
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| Weitere Angaben einblenden
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Ausbildungsziele des Moduls: ?
- Theoretische Grundlagen (modulspezifisch oder modulübergreifend): grundlegende theoretische Sachverhalte einer (Fach-)Disziplin
- Analyse: Methoden zur Erhebung relevanter Informationen, Identifikation ursächlicher Prozesse und fachadäquater Dokumentation von Zusammenhängen
- Konzeption: Vermittlung von fachspezifischen Fähigkeiten und Methoden zur systematischen Erstellung von Zuständen, Systemen oder Produkten (aufbauend auf Erfahrung und Analyse)
- Realisierung: Vermittlung von fachspezifischen Fähigkeiten und Methoden zur operativen Umsetzung des angestrebten Zustands, Systems oder Produkts (aufbauend auf Analyse und Konzeption)
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| Theoretische Grundlagen | 10 % |
| Analyse | 30 % |
| Konzeption | 30 % |
| Realisierung | 30 % |
| Klassifikation der Lernergebnisse nach kognitiven Stufen/Schlüsselkompetenzen |
| Fachkompetenzen (Wissen und Fertigkeiten): ?
Fähigkeit und Bereitschaft, Aufgaben und Problemstellungen fachlich angemessen und methodengeleitet zu bearbeiten
- Stufe 1: Relevantes Wissen aus dem Gedächtnis abrufen
- Stufe 2: Bedeutung von Wissen erkennen, Gelerntes in neuen Situationen anwenden
- Stufe 3: Material in seine konstituierenden Teile gliedern und seine Struktur bestimmen; Urteile auf der Basis von Kriterien und Standards fällen
- Stufe 4: Elemente zu einem neuen, kohärenten, funktionierenden Ganzen zusammenführen
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| Stufe 1: wiedererkennen & wiedergeben |  |
| Stufe 2: verstehen & anwenden |  |
| Stufe 3: vergleichen & bewerten |  |
| Stufe 4: verknüpfen, vertiefen & entwickeln |  |
| Hinweis: Die Stufen bauen aufeinander auf und schließen die jeweils vorigen mit ein. In der Regel stehen Basismodule auf den niederen, weiterführende Module auf den höheren Stufen. |
| Personale Kompetenzen (Sozialkompetenz und Selbständigkeit): ?
Fähigkeit und Bereitschaft, das eigene Leben eigenständig und verantwortlich zu gestalten
- Kommunikation: Austausch von Informationen zwischen Personen, in Gruppen und Organisationen.
- Teamfähigkeit: Innerhalb einer Gruppe zur Erreichung von Zielen zu kooperieren
- Reflexion: Aus Erfahrungen zu lernen, kritisch zu denken und zu handeln
- Eigenständigkeit: Ohne fremde Hilfe zu handeln;
Verantwortung: Selbstgesteuert zur Gestaltung von Prozessen beizutragen
Diese Elemente müssen im Modul unter Anleitung reflektiert werden.
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| Kommunikation |  |
| Teamfähigkeit |  |
| Reflexion |  |
| Eigenständigkeit & Verantwortung |  |
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| Voraussetzung für dieses Modul: |
-
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| Dieses Modul ist Voraussetzung für: | - |
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beinhaltet folgende Lehrveranstaltung(-en):
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| EDV-Nr |
Lehrveranstaltung |
Art |
SWS |
ECTS |
Prüfungsform |
| 143112a |
Advanced Programming of Massively Parallel Processors |
- |
2 |
5 |
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* kennzeichnet Prüfungsvorleistungen