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roberto.alfieri:pub:tirocini

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roberto.alfieri [SITI]
roberto.alfieri:pub:tirocini [08/04/2023 15:54]
roberto.alfieri eliminata
Linea 3: Linea 3:
  
  
 +==== INFN CNAF di Bologna ====
  
 +   * [[http://​www.cosa-project.it/​ | Progetto COSA ]]  valutazione di nuove tecnologie ​ HW, SW, network e storage per il calcolo (low power, architetture eterogenee, ecc.).
 +   * [[ http://​smfi.unipr.it/​it/​notizie/​3-borse-di-studio-attivita-di-formazione-tecnologica-studenti-universitari-al-cnaf-infn-di | 3 Borse di studio per due mesi estivi (estate 2018) ]]
  
  
  
  
 +==== Area Sistemi Informativi (ASI) di Ateneo ​ ====
  
 +Il  [[http://​noc.unipr.it/​ | Erogazione servizi]] ) si occupa della sperimentazione e dell'​integrazione delle tecnologie Informatiche nell'​Ateneo. E' possibile realizzare tirocini in cui lo studente partecipa alla studio e alla realizzazione di un nuovo progetto. ​
  
 +** [[ https://​www.hpc.unipr.it | progetto HPC]]**. Attivita'​ su sistemi storage ad alte prestazioni (SAN) e file system paralleli (GPFS); reti locali ad alte prestazioni (Intel OmniPath), installazione e gestione automatica centralizzata di sistemi linux (Centos), configurazione dell'​ambiente software (gestione a moduli software, compilatori open-source e commerciali,​ benchmarks, profiler e performance evaluators, .. 
  
 +**BIG DATA**. Elastic Stack e' il nome di una infrastuttura con diversi componenti opensource (Elasticsearch,​ Logstach e Kibana) per l'​archiviazione,​ la ricerca e l'​analisi di una grande quantita'​ di dati. 
 +Vedi https://​www.elastic.co/​elk-stack ​
 +In questa proposta di tirocinio si vuole utilizzare questa infrastruttura per la gestione dei dati di log provenienti dalle diverse sorgenti (apparati di rete, servizi di rete, server, ecc)  di un grande data center come quello dell'​Ateneo di Parma.
  
-==== Programmazione Parallela ​con openMP4 ====+Si vuole utilizzare questo use-case per affrontare ​con un problema concreto la gestione dei Big Data  con l'​attraversamento di tutto il percorso di analisi data driven: Descriptive analytics, predictive analytics, prescriptive analytics e automated analytics. ​
  
-Negli ultimi anni si e' assistito ad un sostanziale fermo nella crescita delle prestazioni del singolo core di calcolo, mentre 
-d'​altra parte e' in crescita il numero di core disponibili. Si vanno affermando anche altre tecniche di parallelismo,​ come gli acceleratori (GPU e MIC) e la vettorizzazione. 
  
-Questo scenario complica la vita del programmatore che deve distribuire il carico computazionale del proprio algoritmo verso diversi ​ 
-strumenti di parallelismo,​ ciascuno con il proprio modello di programmazione. 
-OpenMP nelle ultime versioni sta cercando di introdurre in un unica libreria i paradigmi di programmazione a supporto di tutte le tecniche di parallelismo (multicore, vettorizzazione,​ offloading),​ semplificandone la programmazione ma a discapito delle performance. ​ 
-Un aspetto positivo di questo scenario consiste nell'​unificazione architetturale dei sistemi high-end HPC (e.g. Galileo del CINECA) e dei sistemi LowPower SoC in uso su dispositivi mobili (vedi progetto COSA dell'​INFN http://​www.cosa-project.it/​ );  
-openMP4 potrebbe diventare quindi lo strumento per la programmazione parallela per tutti le architetture. 
  
-L'​argomento di questa proposta di tesi e' lo studio dei modelli di parallelismo degli algoritmi con openMP4, valutandone le prestazioni.  +[[http://cdl-info.unipr.it/laurearsi/calendario-sessioni-di-laurea-e-archivio-appelli-di-laurea-passati ​|   ​Tirocini e Tesi realizzate]]:​
-lo studio potra' essere realizzato su diversi sistemi (SoC del progetto COSA, CINECA, ..), mediante la parallelizzazione di semplici algoritmi visti nel corso di Riti di Calcolatori o di Modellazione e Simulazioni Numeriche (in collaborazione con il Prof. Di Renzo).  +
- +
- +
-====  SUMA ==== +
- +
-[[https://web2.infn.it/​SUMA/​ | SUMA  ]] +
- ​e'​ un progetto di ricerca ​ che si pone cavallo tra la Scienza Computazionale e l'​Architettura degli Elaboratori con i seguenti obiettivi principali:​ +
-  * il progetto e la realizzazione di un elaboratore massivamente parallelo attraverso l'​assemblaggio di un grande numero di processori multi-core  +
-accelerati con coprocessori GPGPU /Intel PHI interconnessi con una infrastruttura di rete 3D a bassa latenza. +
-  * lo sviluppo di modelli di programmazione di nuova generazione ​ per il porting di applicazioni scientifiche e' una collaborazione Nazionale che coinvolge diverse istituzioni informatiche e scientifiche. +
-    Il progetto e' ​ in grado di offrire diverse posizioni (tirocini, tesi di laurea, assegni di ricerca) per studenti o laureati in Informatica e Fisica. Le attivita'​ possono collocarsi in diverse aree: architettura degli elaboratori,​ programmazione MPI e multithreading in ambiente Linux, sviluppo di algoritmi paralleli nell'​ambito della Fisica (Lattice Gauge Theory, Fluidodinamica,​ dinamica molecolare),​ biologia quantitativa (protein folding), ​ bioinformatica (sequenziazione di genomi) e fisica medica. ​  +
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-  * In corso di realizzazione - P. Leoni  - Laurea in Fisica - 2013/2014 +
-  * In corso di realizzazione - M. Borrelli ​ - Laurea in Fisica -  2013/2014 +
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-====  Grid Computing ==== +
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-I [[http://​it.wikipedia.org/​wiki/​Grid_computing | Grid computing]] ​ o sistemi Grid sono un’infrastruttura di calcolo distribuito,​ utilizzati per l’elaborazione di grandi quantità di dati, mediante l’uso di una vasta quantità di risorse. In particolare,​ tali sistemi permettono la condivisione coordinata di risorse all’interno di un’organizzazione virtuale. L’infrastruttura si basa su di un insieme di servizi Middleware in ambiente Linux. ​ Verso la fine degli anni 90 in Europa sono nati diversi progetti scientifici per lo studio e l’implementazione e l’utilizzo di servizi Grid. EGEE  e’ attualmente la principale infrastruttura Grid a livello mondiale ed e’ utilizzata come strumento di calcolo per importanti esperimenti scientifici,​ di cui il principale e’ LHC, presso il Cern.   Lo stato in tempo reale della Grid EGEE può essere monitorato nel sito http://​goc.grid.sinica.edu.tw/​gstat/ ​ . +
- +
-Dal 2000, presso il Dipartimento di Fisica, esiste una gruppo di ricerca in questo settore, con un sito di sviluppo e produzione integrato nella Griglia Egee  L’attività principale svolta a Parma riguarda lo studio delle problematiche di integrazione del calcolo parallelo nelle architetture Grid.    Le attivita’ di tirocinio e tesi di laurea, oltre che inerenti il calcolo MPI in ambiente grid,  possono riguardare lo sviluppo di servizi middleware (autorizzazione,​ accounting, monitoring, information system, sistemi di storage, Workload management, job scheduling..). ​  +
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-Tirocini e tesi svolte in questo ambito si possono trovare qui:  +
-[[http://​www.fis.unipr.it/dokuwiki/doku.php?​id=grid:​start | InfnGrid-Parma]] +
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-  * "​Calcolo Parallelo MPI su INFN Grid" ​ E. Tagliavini ​Fisica - 21.02.2011 +
-  * "​Ottimizzazione di criteri ​di scheduling per Job multiprocesso in ambiente Grid" ​L. Mutti Laurea in Informatica ​22/​04/​2009 +
-  * "​Porting di applicativi Scientici Paralleli in INFN GRID" ​F. Cornia ​Laurea in Fisica - 24/​04/​2008 +
-  * "​Nodi ​di calcolo virtuali on-demand in ambiente Grid" ​M. Grossi - Laurea in Informatica - 26/​03/​2008 +
-  * “Le Virtual Organization nella Grid di LHC” - F. Spataro - Laurea in Fisica - 25/​11/​2003 +
-  * “Grid Computing in ambito Scientifico” - A. Conventi - Laurea in Fisica - A.A. 2002/2003 +
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-==== SITI  ==== +
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-Il  [[http://​www.siti.unipr.it/​ | SITI]] (Settore Innovazione Tecnologie Informatiche dell'​Università di Parma) si occupa della sperimentazione e dell'​integrazione delle tecnologie Informatiche nell'​Ateneo. In collaborazione con il Siti e' possibile realizzare tirocini in cui lo studente partecipa alla studio e alla realizzazione di un nuovo progetto.  +
- +
-[[http://​informatica.unipr.it/​cgi-bin/​campusnet/​home.pl/​View?​doc=Archivio/​Archivio_Tesi_Laurea_Triennale.html ​|   ​Tirocini e Tesi realizzate]]:​+
  
   * "​Integrazione locale di una AAI distribuita su scala geografica per l'​accesso a risorse eterogenee"​ - A Gioia (L.S. in Informatica) - 18.04.2012 ​   * "​Integrazione locale di una AAI distribuita su scala geografica per l'​accesso a risorse eterogenee"​ - A Gioia (L.S. in Informatica) - 18.04.2012 ​
Linea 74: Linea 35:
   * "​Problematiche relative all'​introduzione di un sistema di Identity and Access Management Federato in una Università " - A.Gioia (Informatica) - 26.3.2008   * "​Problematiche relative all'​introduzione di un sistema di Identity and Access Management Federato in una Università " - A.Gioia (Informatica) - 26.3.2008
  
-==== INFN CNAF di Bologna ​====+==== Applicazioni HPC ====
  
-   * [[http://​www.cosa-project.it/ ! Progetto COSA ]]  ​valutazione ​di nuove tecnologie ​ HWSW, network e storage per il calcolo ​(low powerarchitetture eterogeneeecc.). +Alcuni progetti HPC in Ateneo sviluppano internamente il codice parallelo. 
-valutazione ​di nuove tecnologie ​ HWSW, network e storage per il calcolo ​(low power, architetture eterogenee, ecc.) +Gli strumenti di programmazione utilizzati sono legati alla tecnologia HW sottostante:​ 
-   ​* ​[[ http://smfi.unipr.it/it/notizie/3-borse-di-studio-attivita-di-formazione-tecnologica-studenti-universitari-al-cnaf-infn-di 3 Borse di studio ​per due mesi estivi ​(estate 2018]]+  ​Multi-nodo: ​[[http://​www.fis.unipr.it/dokuwiki/​doku.php?​id=roberto.alfieri:​user:​mpi | MPI]] 
 +  * Multi-core: [[http://​www.fis.unipr.it/​dokuwiki/​doku.php?​id=roberto.alfieri:​user:​openmp | direttive parallel ​di OpenMP]] 
 +  * [[ https://​events.prace-ri.eu/​event/​590/​session/​14/​contribution/​29/​material/​slides/​0.pdf | Vettorizzazione Intra-core ]] : Direttive SIMD di openMP[[https://​software.intel.com/​en-us/​node/​682974 | Intrinsics ]] 
 +  * Acceleratori ​(GPU,Intel MIC): direttive target di OpenMPCUDA (GPU NVIDIA).  
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 +In molti casi si tratta ​di simulare l'​evoluzione nel tempo di un sistema mappato su una griglia 3Din cui anche il tempo evolve a step discreti ​([[https://software.intel.com/en-us/articles/eight-optimizations-for-3-dimensional-finite-difference-3dfd-code-with-an-isotropic-iso  ​differenze finite 3D]]). 
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 +== Wav3D== 
 +Una applicazione ​di questo tipo e la Wav3d per simulazioni in relativita'​ numerica (usata ad esempio per la simulazione del collasso di due stelle di neutroni).  
 +Il programma di test, scritto in C, utilizza attualmente openMP per la programmazione multi-core e la vettorizzazione e viene compilato con il compilatore Intel. Tra le possibili attivita':​ l'​introduzione degli intrinsics in alcuni pool del codice per valutarne il guadagno rispetto ad openMP, l'​utilizzo di strumenti di profiling per individuare criticita'​ nell'​esecuzione del codice, ​ il confronto nell'​utilizzo di diversi compilatori ​(Intel, GNU, Portland).
  
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-Ultimo aggiornamento: ​8/03/2014  ​- ​ [[roberto.alfieri@unipr.it | Roberto Alfieri]]+Ultimo aggiornamento: ​21/03/2018  ​- ​ [[roberto.alfieri@unipr.it | Roberto Alfieri]]