SCOPE

Scientific Computing On Parallel Environment

平行科學計算實驗室

這篇介紹是寫給想要瞭解SCOPE實驗室的新生的。SCOPE實驗室的研究方向主要分 成三個主題:

  1. 平行計算:
    平行計算雖然是computer science中一個古老的學門,但是過去長期間只有少 數人可以接觸到,因此被稱為屠龍之技。然而,自從2000起,多數的電腦系統都逐漸變成平行架構。這一個改變帶來巨大的影響。以往,使用者只要換新一代的電腦,程式自然而然變快,因為以往CPU加速的方法是加快頻率,程式並不需要特別改寫就會自然會加速(其實是compiler幫大家改寫好了)。但是在新的平行架構下,程式並不會自動加速,反而會變慢(parallel compiler的技術尚未完全成熟)。 簡而言之,未來多核心架構會有越來越多,要寫出好的程式,需要對於computer architectures, parallel algorithms, systems, parallel programming languages都瞭解。

    本實驗室目前有興趣的平行系統包括Multicore CPU, GPU, PS3, MapReduce等。

  2. 數值方法:
    現今的電腦系統雖然越來越powerful,但是面對的挑戰也越來越嚴峻。其中之一主要的問題是資料量暴增,動輒上千萬到上百億byte的資料量都可以輕易地產生。在這麼大的資料量下,傳統的演算法對於尋找最佳解所耗費的時間都無法接受。

    對於如此龐大的資料量,新一代的演算法隨之產生,包括Randomized algorithms和Numerical methods。傳統上,Numerical methods多用在科學計 算和國防工業,但是越來越多computer science的問題都靠著數值方法來解, 例如Google的PageRank, Recommendar 等。除此之外,藉著數值方法,許多傳統NP-hard的,例如graph partition,問題可以得到很好的近似解。

  3. 雲端系統:
    雲端系統是近年來最夯的名詞,本實驗室有兩項相關的研究