Образовательная программа аспирантуры 01. 04. 10 Физика полупроводников

Скачать 0.5 Mb.

Название	Образовательная программа аспирантуры 01. 04. 10 Физика полупроводников
страница	1/4
Тип	Образовательная программа

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Образовательная программа

1 2 3 4

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Национальный исследовательский университет
Учебно-научный и инновационный комплекс

«Новые многофункциональные материалы и нанотехнологии»
Исследовательской школа «Наноматериалы и нанотехнологии»
Основная профессиональная образовательная программа аспирантуры

01.04.10 Физика полупроводников
Название дисциплины Параллельное программирование в физических исследованиях

Денисенко М.В., Сатанин А.М.
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИИ CUDA ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Электронное учебно-методическое пособие

Мероприятие 3.1: Развитие системы поддержки ведущих научно-педагогических коллективов, молодых ученых, преподавателей и специалистов

Нижний Новгород

2012

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИИ CUDA ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Денисенко М.В., Сатанин А.М. Электронное учебно-методическое пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2012. – 53 с.

Аннотация. В учебно-методическом пособии рассматриваются возможности применения технологии CUDA в научных исследованиях. Описываются принципы распараллеливания, и демонстрируется пример работающей программы – расчет диссипативной динамики квантового элемента памяти (кубита) методом квантовых траекторий (квантовым методом Монте-Карло). На базе примера показана эффективность работы графических ускорителей, масштабируемость и описывается возможность взаимодействия нескольких графических ускорителей с применением технологии MPI. Приведена схема вычислительного кластера НИФТИ ННГУ, дано описание и порядок выполнения лабораторных работ по изучению принципов гетерогенных вычислительных систем и реализации численных физических экспериментов. Пособие содержит задачи для самостоятельного решения и вопросы для анализировано результатов.

Электронное учебно-методическое пособие предназначено для аспирантов ННГУ, обучающихся по основной профессиональной образовательной программе аспирантуры

01.04.07 Физика конденсированного состояния, студентов старших курсов, изучающих курс параллельное программирование в физических исследованиях, а также для использования в УНИК «Новые многофункциональные материалы и нанотехнологии».

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1Параллельное программирование на GPU 5

3.3 Результаты расчета и полученное ускорение 32

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Пример программы CUDA+MPI: расчет интерференционных картин вероятности переходов кубита квантовым методом Монте-Карло 45

ВВЕДЕНИЕ

Для ускорения расчетов в последние годы активно применяются возможности современных графических карт, реализующие массово-параллельные вычисления общего назначения на мощных графических процессорах. Примером данной технологии является программно-аппаратная архитектура CUDA (от англ. Compute Unified Device Architecture), разработанная компанией Nvidia [1]. CUDA реализует аппаратный параллелизм, базируясь на принципах вычислений SIMD (от англ. Single Instruction Multiple Data), т.е. позволяет применять одни и те же команды параллельно к множеству данных.

Методическая работа базируется на оборудовании, закупленном в рамках программы развития ННГУ как национального исследовательского университета – вычислительного кластера НИФТИ ННГУ. В рамках данной работы описываются возможности применения технологии CUDA в научных исследованиях, описываются принципы распараллеливания и приводится пример работающей программы – расчет диссипативной динамики квантового элемента памяти (кубита) квантовым методом Монте-Карло. На базе примера демонстрируется эффективность работы графических ускорителей, масштабируемость и описывается возможность взаимодействия нескольких графических ускорителей с применением технологии MPI.

Развитая в работе техника расчета диссипативной динамики кубитов может быть естественным образом распространена на более сложные системы. Например, используемый квантовый метод Монте-Карло применим для моделирования работы многих других квантовых объектов (например, квантовых ям, квантовых точек, ионов в ловушках и т.д.) в реальных условиях взаимодействия с внешним окружением, а также для изучения работы генератора одиночных фотонов, полупроводниковых транзисторов и генераторов на основе квантовых точек и др.

1 2 3 4

Похожие:

	Новые поступления за май-сентябрь 2011 Физика полупроводников Физика полупроводников [Текст] : учеб. / К. В. Шалимова. Изд. 4-е, стер. Спб. Лань, 2010. 390, [1] с ил., табл. (Учебники для вузов....		Основная образовательная программа впо по направлению подготовки... Основная образовательная программа впо по направлению подготовки 011200. 68 Физика
	Образовательная программа высшего образования Основная профессиональная образовательная программа аспирантуры, реализуемая вузом		Программа практики и организация научно-исследовательской работы обучающихся Основная профессиональная образовательная программа аспирантуры, реализуемая вузом
	Рабочая программа дисциплины дискретные сигналы и системы основная... Физика, утвержденного 17. 03. 00.(номер государственной регистрации 172 ен/сп) и типовой (примерной) программы дисциплины «Дискретные...		Рабочая программа по учебному предмету «Физика» «Физика» для 7-9-х классов составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта, с учетом...
	Программа вступительного испытания по «Теории языка» ...		Методические рекомендации и требования для студентов, обучающихся... Приложение Требования фгос к уровню подготовки выпускника и к итоговой государственной аттестации
	Образовательная программа дошкольного образования от рождения до школы ...		Основная образовательная программа образовательная программа дошкольного... Основная образовательная программа – образовательная программа дошкольного образования
	Рабочая программа по предмету «Физика» в 11 классе составлена на... В. С. Данюшков, О. В. Коршунова), составленной на основе программы автора Г. Я. Мякишева (Программы общеобразовательных учреждений....		Физика элементарных частиц, физика высоких энергий, теория калибро-вочных... Некоторые результаты мирового уровня по направлениям научных исследований ияи ран 1
	Основная образовательная программа муниципального Образовательная программа основного общего образования (целевое назначение, характеристика учебных программ)		Образовательная программа начального общего образования утверждена Основная образовательная программа образовательного учреждения, начальная школа: практический аспект 3
	Программа вступительного экзамена Фгос впо, обязательными при реализации основных образовательных программ аспирантуры образовательными учреждениями высшего профессионального...		Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04.... В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: теория поля, электродинамика сплошных сред, теоретические основы электротехники...

Руководство, инструкция по применению