Parallelisierung und Computergrafik

Das Blockseminar, in dem alle Teilnehmer am Ende des Semesters ihre Vorträge zu ihren Themen halten, findet an den folgenden zwei Tagen am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ), Boltzmannstraße 1, Garching, im Hörsaal H.E.009 statt. Während des gesamten Blockseminars herrscht für alle Teilnehmer Anwesenheitspflicht!

Ende des letzten Jahrhunderts konnte sich die Softwareentwicklung darauf verlassen, dass jede neue Prozessorgeneration bestehenden Programmcode schneller ausführen würde als die vorhergehende; ein Effekt, der vor allem immer höheren Taktfrequenzen geschuldet war. Diese Entwicklung konnte in dieser Form jedoch nicht weitergeführt werden, da man sich beim Hardwareentwurf zunehmend durch physikalische Grenzen eingeschränkt sah.

Mehr Parallelismus in der Hardware, d.h. die Bearbeitung multipler Daten- und Instruktionsströme pro Takt, war die Antwort auf diese Problematik, um auch in Zukunft die Forderung nach kontinuierlich wachsender Rechenkapazität erfüllen zu können. Um diese neuen Kapazitäten jedoch nutzen zu können, müssen neue Algorithmen und Datenstrukturen in der Softwareentwicklung eingesetzt werden, die an die parallele Natur neuer Rechner angepasst sind.

Die Computergrafik stellt einen Bereich der Informatik dar, der sehr von der Weiterentwicklung der Hardware in diese Richtung profitiert, da sich viele Problemstellungen effizient durch parallel ablaufende Algorithmen bearbeiten lassen. Neben der generativen und der verarbeitenden Computergrafik trifft diese Aussage auch auf Physiksimulationen und Audioverarbeitung zu, welche alle Bereiche sind, die in der Unterhaltungs- bzw. Spielebranche eine wesentliche Rolle spielen.

Im Seminar wollen wir uns mit parallelen Programmiertechniken und Anwendungen im Bereich der Computergrafik beschäftigen. Themen sind dabei theoretische Überlegungen zur parallelen Abarbeitung multipler Daten- und Instruktionsströme in Hardware bis zu deren praktischer Nutzung in grafischen Anwendungen. Dabei wollen wir neben generativer und verarbeitender Computergrafik auch auf die Bereiche Physiksimulation und Audioverarbeitung eingehen.

Jeder Teilnehmer erhält ein Arbeitsthema, zu dem er selbständig recherchiert, eine schriftliche Ausarbeitung erstellt und einen etwa 45-minütigen Vortrag erarbeitet, den er am Semesterende hält. Während der gesamten Zeit von der Recherche bis zum Vortrag wird jeder Teilnehmer von einem Mitarbeiter des Lehrstuhls betreut. Im Rahmen dieser Betreuung sind regelmäßige Treffen und ein Probevortrag vorgesehen.

Am 23. Februar fand eine Informationsveranstaltung für Studenten der LMU und der TUM zu den Themen des Seminars statt, in der zusätzlich zur Vorstellung der Seminarthemen auch die Anmeldung der Studenten zum Seminar verbunden mit Themenwünschen entgegengenommen wurde. Je nach Verfügbarkeit und nach Rücksprache mit den Studenten, wurde anschließend eine Zuteilung der Seminarthemen durch uns durchgeführt und den Teilnehmern mitgeteilt, sodass mit der Bearbeitung der Themen noch in den Semesterferien begonnen werden konnte.

Zu Beginn des Sommersemesters, am 4. Mai, findet eine Einführungsveranstaltung zum Seminar statt, deren Besuch für alle teilnehmenden Studenten Pflicht ist und in der sowohl organisatorische als auch inhaltliche Informationen zum Seminar gegeben werden.

Im Lauf des Semesters werden zudem eine Veranstaltung über gute Präsentationstechnik angeboten, und in einer weiteren Veranstaltung der Umgang mit der Textsetzungssoftware LaTeX, die sie bevorzugt für Ihre Ausarbeitungen verwenden sollen, vorgestellt. Im Rahmen eines Fast Forwardswerden die Teilnehmer auf kurze (60 Sekunden) und möglichst humorvolle Art und Weise ihre Themen vorstellen. Zudem freuen wir uns darüber, einen Vertreter Intels im Rahmen des Seminars zu einem Vortrag begrüßen zu dürfen. Die Teilnahme an diesen Veranstaltungen ist Pflicht.

Voraussetzungen zur Teilnahme am Seminar sind:

• Grundkenntnisse aus der Vorlesung Grid-Computing oder dem Systempraktikum, oder einer anderen themennahen Veranstaltung (Vorlesung, Praktikum, Seminar) am Lehrstuhl Kranzlmüller/Hegering
• Auswahl eines Seminarthemas in Übereinkunft mit den Betreuern. Die Themen wurden in der Infoveranstaltung vorgestellt, siehe Termine.
• Teilnahme an der Einführungsveranstaltung am Anfang des Sommersemesters

• Mittwoch, 23. Februar, 15 Uhr c.t.: Informationsveranstaltung mit Seminarthemenvorstellung, erster Anmeldemöglichkeit und Themenvergabe, Raum D Z001 des LMU-Hauptgebäudes, Geschwister-Scholl-Platz 1.
• Mittwoch, 4. Mai, 16 Uhr c.t.: Einführungsveranstaltung zum Seminar, Raum 057, Oettingenstr. 67.
• Donnerstag, 12. Mai, 16 Uhr c.t.: Veranstaltung zu Präsentations- und Arbeitstechnik, Raum 151, Oettingenstr. 67.
• Donnerstag, 9. Juni, 16 Uhr c.t.: Fast Forward und Besprechung der vorläufigen Gliederung der Seminararbeiten, Raum 151, Oettingenstr. 67.
• Mittwoch, 29. Juni, 16 Uhr c.t.: Vortrag von Björn Brücher (Intel) über die Entwicklung von Mikroprozessoren in der letzten Dekade, Raum 057, Oettingenstr. 67.
• Donnerstag, 21. und Freitag, 22. Juli ganztägig: Blockseminar - Vorträge aller Seminarteilnehmer mit Diskussion, Raum wird noch bekanntgegeben.