Specializace
Superpočítání

Studijní program: Informační technologie a umělá inteligence, magisterský, 2-letý
Zkratka:NHPC
Jazyk výuky: čeština
Forma studia: prezenční
Garant:Jaroš Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Studijní plány:
Ak. rokNázev
2019/2020NHPC pro ak.r. 2019/20

Cíle studia:
Cílem specializace Superpočítání je teoretická a praktická příprava studentů k řešení složitých inženýrských problému z oblasti přírodních i společenských věd s využitím komplexních modelů vyžadující značné výpočetní prostředky. Studenti se seznámí s teoretickými aspekty návrhu komplexním modelů, numerickými metodami jejich řešení a fundamentálními omezeními výpočetních systémů. Seznámí se s architekturou distribuovaných superpočítačových systému a softwarovými prostředky pro modelování, implementaci, optimalizaci, testování a reálné nasazení vyvíjených modelů. Naučí se sestavovat vysoce výkonné systémy a predikovat jejich výkonnost na reálných úlohách. Porozumí principům a omezením paralelního a distribuovaného programování. Naučí se aplikovat tyto poznatky na rozsáhlé inženýrské úlohy. 
Rozsah státních závěrečných zkoušek:
Státní zkouška programu Informační technologie a umělá inteligence, specializace Superpočítání se skládá z částí:
  • prezentace a obhajoba zpracované diplomové práce,
  • ústní zkoušky, která sdružuje základní tematické okruhy obsažené v předmětech profilujícího základu z oblasti Informačních technologií a umělé inteligence (Teoretická informatika, Statistika a pravděpodobnost, Architektury výpočetních systémů, Umělá inteligence a strojové učení, Ukládání a příprava dat, Funkcionální a logické programování, Paralelní a distribuované algoritmy, Moderní trendy informatiky),
  • ústní zkoušky, která sdružuje základní tematické okruhy obsažené v předmětech profilujícího základu z oblasti Informační systémy a databáze (Praktické paralelní programování, Paralelní výpočty na GPU, Vysoce náročné výpočty, HW/SW Codesign, Maticový a tenzorový počet, Přenos dat, počítačové sítě a protokoly).
Všechny části státní zkoušky se konají ve stejném termínu před komisí pro státní zkoušky. Ke státní zkoušce může přistoupit student, který získal potřebný počet kreditů v předepsané skladbě nutný pro úspěšné ukončení magisterského studia a odevzdal diplomovou práci v řádném termínu. Organizace a průběh státní zkoušky jsou dány odpovídající vnitřní normou fakulty a příslušnými pokyny garanta programu ke státním zkouškám.
Profil absolventa:
  • Absolvent se orientuje v matematických základech modelování složitých systémů, numerických metodách, principech paralelního programování a architekturách rozsáhlých výpočetních systémů. Absolvent dovede samostatně navrhovat složité numerické modely, efektivně tyto modely implementovat, optimalizovat, validovat a provozovat na běžných i superpočítačových systémech. Absolventi dovedou integrovat technické a programové prostředky, optimalizovat jejich konfiguraci a predikovat výkonnost a spotřebu systémů.
  • Absolventi jsou připraveni pro projektování, provoz a správu vysoce výkonných paralelních a distribuovaných výpočetních systémů, dále pro výzkumnou a vývojovou práci v oblasti modelování, implementace, optimalizace a validace složitých problémů z oblasti fyziky, biologie, chemie, umělé inteligence, dolování dat, či ekonomie. Rozumí principům řízení projektů, jsou schopni navrhnout a provést experiment, analyzovat a interpretovat data, pracovat samostatně i v týmu, prezentovat ústně i písemně výsledky a dále se vzdělávat. Snadno se adaptují i na náročné vědecké výpočty a simulace v různých průmyslových odvětvích.
  • Absolventi se uplatní jako systémoví programátoři, projektanti a správci rozsáhlých počítačových systémů, systémoví integrátoři, vývojoví pracovníci pro návrh a rychlé prototypování výpočetně náročných modelů a aplikací, ve vývojových a výzkumných odděleních mnoha průmyslových odvětví, v personalizované medicíně či vývoji nových léčiv, v institucích státní a místní správy, v armádě, či školství.
Obsah a rozsah odborné praxe:
Odborná praxe není studijním programem předepsána.
Příklad témat závěrečných prací:
  • Analýza provozních dat a detekce anomálií při běhu úloh na superpočítači
  • Simulace lomové zkoušky ve stavebnictví
  • Akcelerace ultrazvukových simulací pro axisymetrické medium
  • Výstavba a programování clusteru o nízkém příkonu
  • Analýza výkonnosti procesorů IBM POWER8
  • Interaktivní simulace chování tkaniny akcelerovaná pomocí GPU
  • Dynamické vyvažování zátěže v paralelních aplikacích
  • Optimalizace distribuovaného I/O subsystému projektu k-Wave

Vaše IPv4 adresa: 35.153.135.60