فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر اصول و مبانی محاسبات با کارایی بالا: از تئوری تا عمل

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر اصول و مبانی محاسبات با کارایی بالا: از تئوری تا عمل

موضوع کلی: علوم کامپیوتر و مهندسی

موضوع میانی: سیستم‌های محاسباتی پیشرفته

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی علوم کامپیوتر و سیستم‌های محاسباتی
• 2. مقدمه‌ای بر محاسبات با کارایی بالا (HPC)
• 3. تاریخچه و سیر تکاملی HPC
• 4. کاربردها و اهمیت HPC در تحقیقات و صنعت
• 5. معماری‌های مختلف کامپیوتر
• 6. مبانی پردازنده‌های مرکزی (CPU)
• 7. مبانی پردازنده‌های گرافیکی (GPU)
• 8. حافظه و سلسله مراتب حافظه
• 9. شبکه‌های ارتباطی پرسرعت
• 10. مبانی سیستم‌عامل‌ها در HPC
• 11. مدیریت منابع در سیستم‌های HPC
• 12. زمان‌بندی وظایف (Job Scheduling)
• 13. سیستم‌های فایل توزیع شده
• 14. موازی‌سازی و انواع آن
• 15. موازی‌سازی داده (Data Parallelism)
• 16. موازی‌سازی وظیفه (Task Parallelism)
• 17. برنامه‌نویسی موازی
• 18. مدل‌های برنامه‌نویسی موازی
• 19. MPI (Message Passing Interface)
• 20. OpenMP (Open Multi-Processing)
• 21. CUDA (Compute Unified Device Architecture)
• 22. OpenCL (Open Computing Language)
• 23. زبان‌های برنامه‌نویسی برای HPC
• 24. زبان‌های سطح بالا برای HPC
• 25. زبان‌های سطح پایین برای HPC
• 26. الگوریتم‌های موازی
• 27. طراحی الگوریتم‌های موازی
• 28. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی
• 29. پیاده‌سازی الگوریتم‌های موازی
• 30. بهینه‌سازی کد موازی
• 31. اشکال‌زدایی (Debugging) برنامه‌های موازی
• 32. پروفایلینگ (Profiling) برنامه‌های موازی
• 33. اندازه‌گیری عملکرد (Performance Measurement)
• 34. معیارهای سنجش عملکرد در HPC
• 35. شاخص‌های کلیدی عملکرد (KPIs)
• 36. تکنیک‌های بهینه‌سازی سخت‌افزاری
• 37. تکنیک‌های بهینه‌سازی نرم‌افزاری
• 38. مقیاس‌پذیری (Scalability) برنامه‌ها
• 39. مقیاس‌پذیری عمودی (Vertical Scalability)
• 40. مقیاس‌پذیری افقی (Horizontal Scalability)
• 41. چالش‌های مقیاس‌پذیری
• 42. مدل‌های انتقال داده (Data Transfer Models)
• 43. سرعت انتقال داده
• 44. تأخیر (Latency)
• 45. پهنای باند (Bandwidth)
• 46. شبکه‌های اینترکانکت (Interconnect Networks)
• 47. توپولوژی‌های شبکه در HPC
• 48. Ethernet
• 49. InfiniBand
• 50. Omni-Path
• 51. شبکه‌های مبتنی بر PCIe
• 52. معماری‌های سیستم‌های توزیع شده
• 53. خوشه‌ها (Clusters)
• 54. ابررایانه‌ها (Supercomputers)
• 55. سیستم‌های محاسبات ابری (Cloud Computing)
• 56. محیط‌های محاسبات ابری برای HPC
• 57. مبانی محاسبات کوانتومی
• 58. مبانی شبکه‌های عصبی و یادگیری عمیق
• 59. یادگیری عمیق در HPC
• 60. آموزش مدل‌های بزرگ با HPC
• 61. استنتاج (Inference) با HPC
• 62. کاربرد HPC در شبیه‌سازی‌های علمی
• 63. شبیه‌سازی‌های فیزیک
• 64. شبیه‌سازی‌های شیمی
• 65. شبیه‌سازی‌های زیست‌شناسی
• 66. شبیه‌سازی‌های هواشناسی
• 67. شبیه‌سازی‌های مهندسی
• 68. کاربرد HPC در تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ
• 69. پردازش داده‌های حجیم (Big Data Processing)
• 70. تجزیه و تحلیل داده‌های علمی
• 71. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در HPC
• 72. امنیت در سیستم‌های HPC
• 73. مدیریت خطا و تحمل خطا (Fault Tolerance)
• 74. بازیابی از خطا
• 75. مدیریت انرژی در HPC
• 76. مصرف انرژی و بهره‌وری انرژی
• 77. روش‌های کاهش مصرف انرژی
• 78. معماری‌های کامپیوتر آینده
• 79. پردازنده‌های نسل جدید
• 80. حافظه‌های نسل جدید
• 81. شبکه‌های نسل جدید
• 82. مفاهیم محاسبات همه‌جا حاضر (Ubiquitous Computing)
• 83. مفاهیم محاسبات مه‌آلود (Fog Computing)
• 84. مفاهیم محاسبات مرزی (Edge Computing)
• 85. استانداردهای HPC
• 86. مجموعه دستورالعمل‌ها (Instruction Sets)
• 87. استانداردهای حافظه
• 88. استانداردهای شبکه
• 89. ابزارهای مدیریت HPC
• 90. سیستم‌های مانیتورینگ (Monitoring Systems)
• 91. سیستم‌های گزارش‌دهی (Reporting Systems)
• 92. ابزارهای تحلیل عملکرد
• 93. ابزارهای بهینه‌سازی کد
• 94. نرم‌افزارهای کاربردی در HPC
• 95. کتابخانه‌های علمی و مهندسی
• 96. فریم‌ورک‌های محاسباتی
• 97. مباحث پیشرفته در برنامه‌نویسی موازی
• 98. همگام‌سازی (Synchronization)
• 99. قفل‌ها (Locks) و سپرفرها (Barriers)
• 100. مسائل همروندی (Concurrency Issues)