課程內容：

如今對計算能力不斷增長的需求推動了高性能計算和分布式系統(tǒng)的開發(fā)和利用，這些系統(tǒng)是計算密集型科學創(chuàng)新的基礎，并徹底改變了各個領域的工程技術。本課程旨在培養(yǎng)學生在高性能計算和分布式計算方面的扎實基礎和實用技能。你將學習先進的高性能計算機體系結構和組織，并獲得并行處理算法設計和編程方面的技能。你還將掌握分布式系統(tǒng)的架構模型和進程間通信及其開發(fā)和應用方面的重要知識。

教學大綱：

- 高性能和分布式計算的動機和介紹；

- 并行計算機體系結構：共享內存多處理器和分布式內存多計算機、多核處理器、圖形處理器（GPU）；

- 高性能計算機中的互連網(wǎng)絡：拓撲結構、交換、信息傳遞、路由；

- 并行處理算法和編程設計：消息傳遞接口（MPI）、OpenMP、分區(qū)、通信、聚合、映射；

- 分布式系統(tǒng)的特點、挑戰(zhàn)和結構模型：異構性、開放性、安全性、可擴展性、故障處理、并發(fā)性和透明度、客戶服務器模型及其變體、點對點模型；

- 分布式系統(tǒng)中的進程間通信：用于 UDP 和 TCP 通信的 Java API；

- 分布式應用程序的編程模型：分布式對象和遠程方法調用。

學習成果：

成功完成本課程后，你應該能夠：

1. 理解高性能和分布式計算的基本思想和問題；

2. 展示高性能計算機體系結構的知識；

3. 展示并行處理算法設計和實際實現(xiàn)這些算法的技能；

4. 展示對分布式系統(tǒng)架構和挑戰(zhàn)的理解；

5. 展示分布式系統(tǒng)中進程間通信和遠程方法調用的知識和技能；

6. 為解決給定的計算問題確定合適的體系結構和系統(tǒng)；

7. 解釋非正式的需求說明；

8. 系統(tǒng)分析信息并做出適當?shù)脑O計選擇；

9. 將閱讀材料與授課內容聯(lián)系起來，并分析問題；

10. 使用技術手冊和書籍解釋技術錯誤。