Vorlesungen

Automated theorem proving is a subfield of mathematical logic that concerns itself with proving mathematical theorems fully automatically using computer programs. These programs are called automated theorem provers. They can be used as standalone programs to solve logic problems or in tandem with interactive theorem provers (also called proof assistants) to discharge proof obligations that arise in interactive proofs.

In this course, we will review some of the main approaches to automated theorem proving. The course focuses on the theory of theorem proving. Stylistically, the course has a mathematical flavor (with definitions, lemmas, proofs, etc.).

The course is based on the materials from Dr. Uwe Waldmann’s courses Automated Reasoning I and Automated Reasoning II at Saarland University. We are grateful to him for letting us use his materials.

• Hörerkreis

  Die Vorlesung richtet sich an Studierende im Masterstudiengang Informatik, Medieninformatik oder Bioinformatik. Studierende der Informatik bzw. Medieninformatik im Bachelor können die Vorlesung als "Vertiefende Themen der Informatik für Bachelor" angeben.

  
  

  Voraussetzungen: Vorlesung Rechnernetze (dringend empfohlen), Vorlesung Betriebssysteme (empfohlen)

Welcome to the course webpage for Parallel and High Performance Computing for winter term 2025/26 at LMU Munich. Here you will find details on the lecture accompanying practical lab exercises.

Lecture slides will be made available chapter-by-chapter through LSF.

Material of the lab exercises will be available via Moodle.

Here is the enrollment key: ParallelPioneers

Content

Parallel computing is concerned with using multiple compute units to solve a problem faster or with higher accuracy. Historically, the main application area for parallel machines is found in engineering and scientific computing, where high performance computing (HPC) systems today employ tens- or even hundreds of thousand compute cores.

The application area for parallel computing has, however, expanded recently to essentially include all areas of information technology. Virtually all servers, desktop, and notebook systems, and even smartphones and tablets are today equipped with CPUs that contain multiple compute cores. In each case, the potential for these systems can only be fully realized by explicit parallel programming. As such, understanding the benefits, challenges, and limits of parallel computing is increasingly becoming a "must have" qualification for IT professionals.

This course addresses the increasing importance of parallel and high performance computing and is covering three interwoven areas: Parallel hardware architectures, parallel algorithm design, and parallel programming. The successful student will be able to identify potentials for parallel computing in various application areas, judge the suitability of contemporary hardware architectures for a parallel computing problem and understand efficient implementation strategies using modern parallel programming approaches.

Audience

Lab Exercises

Grid- und Cloud-Computing repräsentieren zwei zentrale Ausprägungen verteilter IT-Infrastrukturen. Sie ermöglichen den bedarfsorientierten Zugriff auf Rechenleistung, Speicher, Plattformen oder Visualisierungsdienste, die über geografisch und organisatorisch verteilte Systeme bereitgestellt werden. Im Zentrum stehen dabei virtualisierte, dynamisch skalierbare Ressourcen, die flexibel über das Internet genutzt werden können.

Die Vorlesung mit begleitenden Übungen vermittelt die theoretischen Grundlagen und praktischen Aspekte dieser Systeme. Nach einer Einführung in Motivation, Anwendungsfelder und grundlegende Modelle verteilter Systeme werden zentrale Basistechnologien erläutert. Darauf aufbauend widmet sich die Veranstaltung aktuellen Architekturen und Plattformen im Cloud-Computing sowie der Entwicklung und Ausführung verteilter Anwendungen mithilfe moderner Cloud-Dienste und datengetriebener Softwareumgebungen. Auch der Einsatz von kommerziellen Cloud-Anbietern mit internationalen Rechenzentren sowie der Aufbau verteilter Dateninfrastrukturen wird behandelt. Zusätzlich werden Konzepte virtueller Organisationen, Grid-Infrastrukturen und Verfahren zum Ressourcen- und Datenmanagement thematisiert.

Aspekte wie die Integration von Cloud-Technologien in allgegenwärtige digitale Umgebungen – etwa im Kontext des Internet der Dinge – werden ergänzend angesprochen. Auch hybride Konzepte wie Grids of Clouds und Clouds of Grids werden vorgestellt. Abschließend diskutieren wir besondere Herausforderungen verteilter Systeme in Echtzeitszenarien, etwa im Urgent Computing, sowie aktuelle Entwicklungen und Zukunftstrends.

Die Veranstaltung richtet sich primär an Masterstudierende, die sich mit modernen Konzepten des verteilten Hochleistungsrechnens beschäftigen möchten. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei Aspekten der Systemarchitektur, der Programmierung, der Leistungsoptimierung sowie der Energieeffizienz.

Zur Vertiefung und Erweiterung des Blickwinkels tragen Gastvorträge externer Expertinnen und Experten bei, die Einblicke in aktuelle Forschungs- und Anwendungsfelder geben. Einige dieser Beiträge werden in englischer Sprache gehalten.