Parallel and Distributed Computing (PDC) is a critical yet conceptually challenging area of the undergraduate computer science curriculum. While students often encounter these concepts in theory, few gain exposure to experience in real high-performance computing (HPC) environments. Research shows that when students are engaged in project-based learning they retain knowledge more effectively. They also develop a deeper understanding of concepts taught in the classroom. This paper presents a practical assignment in which students engage directly with the University of Florida's HiPerGator supercomputer to implement and benchmark matrix multiplication using Python and C (via POSIX threads and OpenMP). Students navigate batch scheduling, core allocation, and performance tuning, experiences that are rarely accessible at the undergraduate level. We describe the assignment in detail and provide a three-year evaluation across multiple course offerings, highlighting how structured access to real HPC infrastructure can deepen student understanding of parallelism and multithreading.


翻译:并行与分布式计算(PDC)是本科计算机科学课程中关键但概念上具有挑战性的领域。尽管学生通常会在理论层面接触这些概念,但极少有人能获得在真实高性能计算(HPC)环境中的实践经验。研究表明,当学生参与项目式学习时,他们能更有效地保留知识,并对课堂讲授的概念形成更深层次的理解。本文介绍了一项实践任务,学生直接使用佛罗里达大学的HiPerGator超级计算机,通过Python和C语言(基于POSIX线程和OpenMP)实现并基准测试矩阵乘法。学生在此过程中处理批调度、核心分配和性能调优,这些经历在本科阶段通常难以获得。我们详细描述了该任务,并提供了横跨多个课程的三学年评估结果,重点展示了结构化地接触真实HPC基础设施如何加深学生对并行性和多线程的理解。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2023新书】并行算法,Parallel Algorithms ,400页pdf
专知会员服务
72+阅读 · 2023年8月6日
【2023新书】并发、并行和分布式计算,260页pdf
专知会员服务
72+阅读 · 2023年6月3日
【干货书】计算优化:实践中的成功,415页pdf
专知会员服务
71+阅读 · 2022年12月29日
专知会员服务
55+阅读 · 2021年7月21日
专知会员服务
82+阅读 · 2020年12月22日
【硬核书】可扩展机器学习:并行分布式方法
专知会员服务
87+阅读 · 2020年5月23日
分布式智能计算系统前沿
中国计算机学会
19+阅读 · 2019年10月8日
并行算法演进,从MapReduce到MPI
凡人机器学习
10+阅读 · 2017年11月5日
范式大学|迁移学习实战:从算法到实践
机器学习研究会
16+阅读 · 2017年8月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 3月23日
VIP会员
相关主题
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
9+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
8+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
5+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
12+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
6+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
12+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
【2023新书】并行算法,Parallel Algorithms ,400页pdf
专知会员服务
72+阅读 · 2023年8月6日
【2023新书】并发、并行和分布式计算,260页pdf
专知会员服务
72+阅读 · 2023年6月3日
【干货书】计算优化:实践中的成功,415页pdf
专知会员服务
71+阅读 · 2022年12月29日
专知会员服务
55+阅读 · 2021年7月21日
专知会员服务
82+阅读 · 2020年12月22日
【硬核书】可扩展机器学习:并行分布式方法
专知会员服务
87+阅读 · 2020年5月23日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员