理想乡 & zsh 的博客

大二上课程总结 写在前面 刚刚大一下的大坑还没补完，再挖个坑先。 普通物理学 Ⅱ（H） \(~~~\) 4 学分 方明虎 数理方法 Ⅰ \(~~~\) 4 学分 盛正卯 电子电路基础 \(~~~\) 5 学分 周金芳 概率论与数理统计 \(~~~\) 2.5 学分 王秀云 微观物理学与量子力学概论 \(~~~\) 3 学分 宋宇 复变函数与积分变换 \(~~~\) 1.5 学分 杨海涛 电子电路设计实验 Ⅰ \(~~~\) 0.5 学分 王子立 / 金向东 百万立方世界 \(~~~\) 3 学分 徐象国 打开艺术之门 —— 钢琴 \(~~~\) 2 学分 陈列 传统节日与中国文化 \(~~~\) 1.5 学分 王诚 马克思主义基本原理 \(~~~\) 3 学分 王绍梁 军事理论 \(~~~\) 2 学分 吕强 剑术 \(~~~\) 1 学分 查苏生

Lab5-简单神经网络训练与加速 实验简介 123456深度学习（Deep Learning）是机器学习的分支，是一种以人工神经网络为架构，对数据进行表征学习的算法。深度学习能够取得如此卓越的成就，除了优越的算法、充足的数据，更离不开强劲的算力。近年来，深度学习相关的基础设施逐渐成熟，从网络设计时的训练、优化，到落地的推理加速，都有非常优秀的解决方案。其中，对于算力的需求最大的部分之一是网络的训练过程，它也因此成为 HPC 领域经常研究的话题。本次实验我们将完成 LeNet-5 的训练，并尝试编写自定义算子。 实验环境 在 H248 节点上用 conda activate torch 导入环境 用 sbatch 脚本任务运行程序 123456789#!/bin/bash#SBATCH -o out.txt#SBATCH -N 1#SBATCH -n 1#SBATCH -p 2080Ti#SBATCH --cpus-per-task=24#SBATCH --gpus=1CUDA_VISIBLE_DEVICES=1 python LeNet-5.py LeNet-5 ...

Lab4-PCG Solver 实验简介 12345PCG 是一种利用多次迭代对方程组进行求解的方法。相比于使用直接法求解方程组，其对于存储空间的要求不高且扩展性良好，在涉及方程组求解的科学计算应用中具有一定的优势本次实验中，你需要使用OpenMP和MPI在多节点CPU集群上对串行PCG程序进行加速，并使用Profile工具进行性能分析。使用Fortran完成本次实验将可以获得Bonus。 基准代码 访存优化 程序中对于内存的访问几乎全为线性，因此没有进行数组封装。矩阵分块和循环展开的操作也是配合 OpenMP 和 MPI 一起使用进行优化的。 SIMD 通过 gcc -fopt-info-vec-optimized pcg.c main.c judge.c -O3 命令来观察 -O3 编译选项下的自动向量化情况，可以知道的是大部分循环已经被自动向量化。 OpenMP PCG 算法中包括点积、矩阵乘法和加法这些并行性质良好的运算，因此对于简单的一层 for 循环，我们可以直接使用 OpenMP 进行循环展开。 12345678double dot ...

Lab3-CUDA 使用基础 实验简介 1234567通用矩阵乘法（General matrix multiply, GEMM）是 BLAS 中经典的子程序之一。[2] 作为当今科学计算最常见的计算任务之一，GEMM 需要实现一个非常高效的矩阵乘法。优化 GEMM 也是 HPC 界非常基础的任务。本次实验需要你使用 CUDA 完成一个高性能 GEMM 实现。你可以自由选择使用 CUDA Runtime API 或者 CUDA Driver API 进行编程，但不能调用高性能计算的 Library 代替你自己实现 GEMM。本实验推荐采用 CUDA Runtime API，使用更加简单方便，相较 Driver 几乎不损失性能。 基准代码 12345678910111213__global__ void MultipleCudaKernel(const double *__restrict__ a, const double *__restrict__ b, ...

Lab2.5-手写 SIMD 向量化 实验简介 12需要完成的任务非常简单，将下列循环使用手写 SIMD 向量化的方式进行优化。（因为是作为手写 SIMD 向量化的例子进行了简化，不接受任何其它的优化方式，优化的过程中需要保证总计算量不变且结果正确） 基准代码 123456789for (int n = 0; n < 20; ++n) { /* 可以修改的代码区域 */ // ----------------------------------- for (int i = 0; i < MAXN; ++i) { c[i] += a[i] * b[i]; } // -----------------------------------} 中间代码 12345678910111213141516171819202122for (int n = 0; n < 20; ++n) { /* 可以修改的代码区域 */ // ----------------- ...

Lab2-向量化计算 实验简介 123456789101112Numpy 代码一般采用向量化（矢量化）描述，这使得代码中没有任何显式的循环，索引等，这样的代码有以下好处：· 向量化代码更简洁，更易于阅读· 更少的代码行通常意味着更少的错误· 代码更接近于标准的数学符号另外，向量化的代码能够规避掉 Python 中缓慢的迭代循环，被底层的实现更好的调度，如接入 BLAS 矩阵运算库，从而实现更高的性能。双线性插值是计算机视觉图像处理中的常用算法，它在计算机图形学中也可以用于材质贴图的重采样。本次实验我们将借助 NumPy 实现一个支持批量处理的向量化的双线性插值，来让大家熟悉 NumPy 的向量化编程模式。 环境配置 安装 Python 3.11.4 并添加到环境变量 使用 pip install NumPy 命令安装 NumPy 基准代码 1234567891011121314151617181920212223242526272829def bilinear_interp_baseline(a: np.ndarray, b: np.ndarray) -> ...

大一下课程总结 写在前面 刚刚补完大一上的大坑，大一下什么时候写就看天意吧（bushi）。这里仅仅写一些课程感想，比较随意。 数学分析（甲）Ⅱ（H） \(~~~\) 5.5 学分 贾厚玉 线代代数 Ⅱ（H） \(~~~\) 3 学分 刘康生 普通物理学 Ⅰ（H） \(~~~\) 4 学分 GENTARO WATANABE C程序设计专题 \(~~~\) 2 学分 任重 普通物理学实验 Ⅰ \(~~~\) 1.5 学分 厉位阳 普通化学实验（乙） \(~~~\) 1.5 学分 徐孝菲 大学写作——写作 · 自然 \(~~~\) 1.5 学分 仝维鋆 新中国史 \(~~~\) 1.5学分 赵晖 现代战争与国防技术 \(~~~\) 1.5 学分 吕强 职业生涯规划 \(~~~\) 1.5 学分 卢思颖 形势与政策 \(~~~\) 1 学分 郭文刚 无线电测向（初级班） \(~~~\) 1 学分 朱玲 身体素质课 \(~~~\) 楼恒阳

大一上课程总结 写在前面 开个课程总结的坑，不知道后续能不能坚持填坑，这里仅仅写一些课程感想 （写给自己看的），比较随意。 数学分析（甲）Ⅰ（H） \(~~~\) 5.5 学分 贾厚玉 先前在看高等数学先修课的时候，视频种 jhy 老师总是青着个脸，不苟言笑的授课，让我看到预置课表的时候还有一些不安。不过实际上老师是很幽默风趣的，上课用的是 PPT + 电子板书，因此授课速度也比较快。上课总是拓展物理方面的数学知识😛，因为班上有求物和强物的同学。授课顺序是从集合 -> 数列极限 -> 函数极限，函数里又包括了连续、微分、积分的知识。 分析学的核心是非常朴素的极限的思想，也就是我们常说的 \(\varepsilon - N\) 或者 \(\varepsilon - \delta\) 语言。从简单的极限思想出发，能够生出许多概念与定义。我们用这些语言能清晰地描述出 “无穷” 这一定义，避免 “幽灵般的 \(\Delta x\) ” 这样的混淆，我想这就是数学分析最为吸引我的地方。 线代代数 Ⅰ（H） \(~~~\) 3.5 学分 刘康生 美好大 ...

Lab1-简单集群搭建 实验简介 123456本次实验要求使用四台虚拟机搭建一个简易的集群，并对该集群进行性能测试，最后提交测试结果和实验报告。集群搭建的任务包括创建虚拟机、安装 Linux 发行版、配置网络和 ssh 通信。性能测试通过使用 OpenMPI 将 HPL 测试程序分配到四个虚拟机节点上执行。因此，需要下载并编译 OpenMPI、BLAS 和 HPL 的源代码，其中 OpenMPI、BLAS 是 HPL 的依赖项。 虚拟机安装与镜像文件下载 在 Virtual Box 官网下载 windows hosts 在镜像站下载 Linux 光盘映像文件（debian-live-11.7.0-amd64-standard.iso） 创建虚拟机 选择发行版（Linux），分配内存（2GB）、磁盘空间（5GB） 插入发行版映像文件和配置网络（一开始使用的是网络地址转换（NAT）） 完成图形安装程序并重启 下载并安装OpenMPI 下载 openmpi-4.1.5.tar.gz 1wget https://download.open-mpi ...

HPC101 小学期 大一的下半学期也很快结束了（悲），因为本专业大一学年没有小学期课程，在加上室友的热情邀请🥵，于是报名了超算的小学期。花了三个晚上完成了报名条件 Lab1，顺利选上了这门课程。因为零基础做的实在是要死要活，当然完成了也有很好的收获感，就想着写个 Blog 把实验报告丢在上面。多尝试一些好玩有趣的事情，我认为总是好的😀。 超算小学期授课从 7 月 3 日到 7 月 15 日，这段时间会坚持上传 学习笔记 （我从来没有记笔记的习惯，虽然我不确定计算机的课程是否需要）和实验报告 （大概） 。 最后贴一下 Lab 网站链接备忘 （bushi） : HPC101-Labs-2023 （需要内网访问） 超算小学期报名帖 （需要内网访问）