Dopez vos calculs, la performance des supercalculateurs à votre portée
Réf. 195001
Vos calculs vous imposent leur rythme, apprenez à exploiter les supercalculateurs pour redevenir les maîtres du temps.
- Durée : 4 semaines
- Effort : 20 heures
- Rythme: ~5 heures/semaine
- Langues: Français
Ce que vous allez apprendre
À la fin de ce cours, vous saurez :
Comprendre le calcul parallèle et ses applications
Décrire le fonctionnement d’un supercalculateur
Travailler dans l’environnement des supercalculateurs
Identifier si vos logiciels favoris supportent le mode parallèle
Identifier les projets qui pourraient bénéficier des supercalculateurs
Utiliser les ressources de calcul de manière optimale pour mieux les économiser et les partager
Lancer des applications sur plusieurs cœurs de calcul
Différencier les bibliothèques de programmation parallèle MPI et OpenMP
Écrire des programmes adaptés aux supercalculateurs
Valider, corriger et optimiser une application parallèle
Accéder à des ressources hétérogènes (CPU/GPU)
Utiliser des conteneurs pour des applications spécifiques comme l’IA
Description
Au cours de ce MOOC, accessible à tous, vous allez découvrir ce qu’est un supercalculateur, comment s’en servir, quels bénéfices vous pouvez en tirer et comment introduire le parallélisme dans vos codes de calcul. Pour compléter vos apprentissages, vous chercherez les failles des codes parallèles pour en éliminer les bugs, et les optimiser. Enfin, vous pourrez entraîner des réseaux de neurones avec des ressources spécifiques afin de découvrir ce qui se cache derrière l’Intelligence Artificielle. Ces notions seront abordées de manière ludique et simple avec un maximum d’illustrations et d’interactions. On vous guidera dans ce nouveau monde du calcul intensif à travers de courtes vidéos de présentation des concepts, mais aussi d’exercices ludiques, d’auto-évaluations et de nombreuses interactions sur le Forum ou lors de sessions Live. Vous mettrez également en œuvre ces nouvelles notions dans des cas pratiques.
Format
Ce MOOC s’articule sur 4 semaines de 5 jours. Chacune d'elles est un palier pour la semaine suivante. La première permet de découvrir le monde des supercalculateurs, la seconde correspond au niveau utilisateur de ces ressources, la troisième est orientée développeur d’applications parallèles et la quatrième permet d’aller plus loin en présentant des outils dédiés au débogage, à l’optimisation, ainsi qu’à l’utilisation de ressources parallèles spécifiques.
Les différentes semaines de cours seront accompagnées de travaux pratiques, d’interviews, avec une place importante pour les échanges sur le Forum et lors de nos sessions live hebdomadaires, le tout ponctué d’évaluations continues.
Prérequis
ll n’y a pas de prérequis pour suivre le parcours de « base », cependant si vous voulez continuer en semaine 3 et 4, il est conseillé d’avoir quelques notions en programmation informatique (dont le langage C). Les niveaux à considérer sont : semaine 1 et 2 : débutants, semaine 3 et 4 : développeurs novices. Cependant, une grande motivation est largement suffisante pour suivre l’intégralité du MOOC.
Evaluation et Certification
Pour obtenir le badge de réussite, les apprenants vont pouvoir s’autoévaluer en répondant à la fin de chaque module à des quiz variés. L’apprenant doit pouvoir réussir 65% des quiz pour obtenir le badge de réussite.
Plan de cours
- Semaine 0 : Bienvenue !
- Semaine 1 : Introduction au calcul parallèle et aux supercalculateurs
- Jour 1 : Décrire le paysage des supercalculateurs d'hier à aujourd'hui
- Jour 2 : Comprendre la notion de calcul parallèle
- Jour 3 : Découvrir la structure d'un supercalculateur
- Jour 4 : Naviguer et utiliser l'environnement LINUX en ligne de commande
- Jour 5 : Echanger des fichiers avec un supercalculateur
- Semaine 2 : Analyser ses besoins en calcul parallèle
- Jour 1 : Identifier si vos logiciels favoris sont parallélisés
- Jour 2 : Estimer ses besoins en heure de calcul et les gains possibles grâce aux supercalculateurs
- Jour 3 : Savoir choisir la bonne quantité de ressources de calcul pour mieux la partager
- Jour 4 : Décider si l'utilisation d'un supercalculateur (et lequel), apporte une plus-value à mon projet
- Jour 5 : Exécuter des applications en parallèle pour les accélérer
- Semaine 3 : La programmation parallèle avec OpenMP et MPI
- Jour 1 : Programmer “Hello world” en parallèle
- Jour 2 : Découvrir et pratiquer la bibliothèque OpenMP
- Jour 3 : Découvrir et pratiquer la bibliothèque MPI
- Jour 4 : Etudier les communications avec MPI
- Jour 5 : L'appliquer à un cas concret
- Semaine 4 : Débogage, optimisation de code et les conteneurs pour l’IA
- Jour 1 : Trouver les erreurs dans son code
- Jour 2 : Analyser les performances de son application
- Jour 3 : Optimiser dans un environnement parallèle
- Jour 4 : Découvrir les ressources hétérogènes (CPU, GPU, TPU) des supercalculateurs à l’aide de conteneurs
- Jour 5 : Entrainer un réseau de neurones grâce aux conteneurs
Équipe pédagogique
Hugues Digonnet
Catégories
Enseignant-chercheur à l'Institut de Calcul Intensif, Ecole Centrale de Nantes
Pierre-Emmanuel Guérin
Catégories
Responsable technique d’une plateforme de calcul intensif à l'Institut de Calcul Intensif, Ecole Centrale de Nantes
Richard Randriatoamanana
Catégories
Ingénieur de recherche au sein du Laboratoire des sciences du numérique de Nantes, Centre national de la recherche scientifique
Lucas Lestandi
Catégories
Enseignant chercheur à l'Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (GeM), Ecole Centrale de Nantes
Établissements
Licence
Licence pour le contenu du cours
Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions
Vous êtes autorisé à :
- Partager — copier, distribuer et communiquer le matériel par tous moyens et sous tous formats
- Adapter — remixer, transformer et créer à partir du matériel
Selon les conditions suivantes :
- Attribution — Vous devez créditer l'oeuvre, intégrer un lien vers la licence et indiquer si des modifications ont été effectuées à l'oeuvre. Vous devez indiquer ces informations par tous les moyens raisonnables, sans toutefois suggérer que l'offrant vous soutient ou soutient la façon dont vous avez utilisé son oeuvre.
- Pas d’Utilisation Commerciale — Vous n'êtes pas autorisé à faire un usage commercial de cette oeuvre, tout ou partie du matériel la composant.
- Partage dans les Mêmes Conditions — Dans le cas où vous effectuez un remix, que vous transformez, ou créez à partir du matériel composant l'oeuvre originale, vous devez diffuser l'oeuvre modifiée dans les même conditions, c'est à dire avec la même licence avec laquelle l'oeuvre originale a été diffusée.
Licence pour le contenu créé par les participants du cours
Tous droits réservés
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