Sommersemester 2025

Die gesamte Organisation der Lehrveranstaltungen erfolgt über die Lernplattform Moodle. Wenn Sie an einer der u.a. Veranstaltungen teilnehmen möchten, melden Sie sich bitte in dem entsprechenden Moodlekurs an.

Die Veranstaltung beginnt mit einer Einführung zu Gegenstand, Anwendungsgebieten und Grundbegriffen des parallelen Rechnens. Wir behandeln Entwurfstechniken für parallele Algorithmen (z.B. paralleles Divide-and-Conquer) sowie allgemeine Anforderungen an den Entwurf effizienter Programme (z.B. Cacheoptimierung).

Anhand von drei exemplarischen Programmiersystemen werden dann im Hauptteil Grundkenntnisse zur parallelen Programmierung vermittelt:

  •  OpenMP für Rechner mit gemeinsamem Speicher,
  •  OpenMP Offloading für GPUs und
  •  MPI für Rechner mit verteiltem Speicher.

 
In die Veranstaltung sind zwei Praktikumsabschnitte integriert, in denen die Teilnehmer in Zweierteams Programmieraufgaben lösen. Die Ergebnisse werden anschließend in Prüfungsgesprächen vorgestellt und bilden die Basis für die Bewertung der Veranstaltung.

 

Studiengang
Bachelor Informatik

Umfang
4 SWS (6 Credits)

 

Weitere Informationen, einschließlich der Vorlesungstermine, finden Sie im Vorlesungsverzeichnis und im Moodlekurs. Sollten Sie noch Fragen haben, geben Ihnen Herr Dr. Jonas Posner und Herr M.Sc. Rüdiger Nather gern Auskunft.

Die Veranstaltung behandelt zunächst die etablierten Programmiersysteme OpenMP und MPI in größerer Tiefe als im Bachelorstudium. Der Schwerpunkt wird auf fortgeschrittene Sprachkonstrukte wie OpenMP-Tasks, MPI-Kommunikatoren und hybride MPI/OpenMP-Programmierung gelegt. Wir diskutieren den Einsatz der Konstrukte anhand von Beispielanwendungen. Dabei stehen die Entwurfsziele Performance und Skalierbarkeit im Vordergrund. Außerdem werden einige komplexere Synchronisationsprobleme besprochen.

Im zweiten Teil der Veranstaltung werden aktuelle parallele Programmiersysteme vorgestellt und mit den etablierten Systemen verglichen. Typische Herangehensweisen dieser Systeme sind der Partitioned Global Address Space (PGAS) und die Asynchronous Many-Task Programmierung AMT. Einzelne Sprachen werden erlernt und erprobt, z.B. Chapel und Cilk. Die Veranstaltung endet mit einem Einblick in die Programmierung von Quantencomputern. Diese dürften künftig als Komponenten von Supercomputern für einige Anwendungsklassen relevant werden.

Für den Besuch der Veranstaltung sind Vorkenntnisse aus Einführung in die Parallelverarbeitung von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich. Die Veranstaltung gliedert sich in einen Vorlesungs- und einen Praktikumsteil. Der Praktikumsteil umfasst die Entwicklung von Programmen mit den behandelten Programmiersystemen. Im Praktikum arbeiten Sie typischerweise in Zweierteams. Das Praktikum bildet zusammen mit einem Abschlussgespräch die Basis für die Bewertung der Veranstaltung.

 

Studiengang
Master Informatik

Umfang
4 SWS (6 Credits)

 

Weitere Informationen, einschließlich der Vorlesungstermine, finden Sie im Vorlesungsverzeichnis und im Moodlekurs. Sollten Sie noch Fragen haben, geben Ihnen Frau Prof. Dr. Claudia Fohry und Herr M.Sc. Rüdiger Nather gern Auskunft.

Durch Nutzung anderer physikalischer Prinzipien als sie in heutigen Computern verwendet werden, bieten Quantencomputer Potenzial für eine deutlich effizientere Berechnung geeigneter Probleme. Obwohl inzwischen erste Maschinen, Programmierschnittstellen und Anwendungen verfügbar sind, steht das Gebiet erst am Anfang.

Im Seminar erarbeiten wir uns gemeinsam Basisthemen wie die grundlegende Funktionsweise von Quantencomputern; Beispiele für Algorithmen, Programmierschnittstellen und Anwendungen; sowie den aktuellen Status des Gebiets. Im Mittelpunkt steht der Einsatz des Quantencomputings zur Lösung von Informatikproblemen, während physikalische Grundlagen eine untergeordnete Rolle spielen.

Jeder Teilnehmende erschließt sich ein Thema aus der wissenschaftlichen Literatur bzw. aus Online-Quellen wie Tutorials und präsentiert dieses in einem Vortrag und einer schriftlichen Ausarbeitung. Die Verbesserung des Präsentationsstils, unter anderem durch gegenseitiges Feedback, ist ein wesentliches Anliegen des Seminars.

 

Studiengang
Bachelor und Master Informatik

Umfang
2 SWS (3 Credits)

 

Weitere Informationen, einschließlich der Veranstaltungstermine, finden Sie im Vorlesungsverzeichnis Bachelor und Master sowie im Moodlekurs. Sollten Sie noch Fragen haben, gibt Ihnen Frau Prof. Dr. Claudia Fohry gern Auskunft.