INTRODUZIONE - INFN Sezione di Roma

INTRODUZIONE
Shahram Rahatlou
Laboratorio di Calcolo, Anno Accademico 2014/15
http://www.roma1.infn.it/people/rahatlou/labcalc/
INFORMAZIONI UTILI
• Indirizzo email: [email protected]
!
• Ufficio: Stanza 202-A, secondo piano Edificio Marconi
!
• Sito Web: http://www.roma1.infn.it/people/rahatlou/labcalc/
– Avvisi all’ultimo momento
– Materiale aggiuntivo – Valutazione esercitazioni e soluzione commentata
– riassunto degli argomenti trattati per ciascuna lezione
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SCOPO DEL CORSO
• Programmazione
– Analisi
– Formalizzazione
– Implementazione
• Linguaggio C e sistema operativo Linux saranno i nostri strumenti di base
!
• Imparare la sintassi del linguaggio C per risolvere problemi di fisica,
matematica, e logica
!
• I concetti di programmazione possono poi essere utilizzati in qualsiasi altro
linguaggio
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ORARI ED STRUTTURA DEL CORSO
• Circa 10 settimane di lezione
– 2 ore di lezione Martedì 11-13
– 1 ore di lezione Giovedì 11-12
– 3 ore di laboratorio Giovedì 14-17 oppure 15-18
• Le prime 2-3 sessioni di laboratorio di natura introduttiva per conoscere gli
strumenti di lavoro – editor di testo
– compilazione, linking, ed esecuzione di programma
– usare il terminale al posto del ‘doppio click’
• 4-5 sessioni di laboratorio valutate senza voto
– Commenti per aiutarvi a capire i vostri errori e lacune
• Ultime 2-3 sessioni saranno valutate con voto
– Contribuisce al vostro voto finale
– probabilmente a gennaio dopo le vacanze per permettervi di rivedere tutto
• Nessun obbligo di frequenza ma il bonus solo per chi ha fatto almeno 80% delle
esercitazioni
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PROVA DI ESAME
• Esame individuale con prove simili al lavoro svolto durante esercitazioni
– 2 appelli a gennaio/febbraio
– 1 appello giugno/luglio
– 1 appello settembre
!
• Nessuna prova in itinere (a.k.a esoneri) perche`
– essendo un corso di programmazione servono tutti i pezzi
– ogni settimana useremo tutte le nozioni – solo al termine del corso sarete in grado di scrivere un programma completo
di tutte le funzionalita`
• In base alla media di voti nelle ultime 2-3 esercitazioni verra` assegnato un
bonus a ciascun gruppo da usare nelle prove individuali
– 2 punti per media di 30-28
– 1 punto media di 27-25
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AULE E LABORATORIO
• Lezioni in Aula 6 al IV Piano dell’Edificio Fermi
!
• Sessioni di esercitazione
– Nuovo Laboratorio di Calcolo, Edificio Fermi, II Piano
‣ Postazioni PC con Linux
!
• Gruppi di Laboratorio composti da 2 studenti
– Composizione dei gruppi sara` comunicata sul sito web
!
• Ci sara` la possibilita` di accesso libero al laboratorio per esercitarvi
– Giorno ed orario saranno comunicati sul sito
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PREPARAZIONE PER L’ESAME
• Come per gli altri corsi, seguire lezioni e venire alle esercitazioni aiuta ma non è
sufficiente
!
• Dovete esercitarvi a casa come fate gli esercizi di analisi e algebra
!
• Linux e MacOS includono già il compilatore C
– Potete installare linux oppure usare un Live CD ad esempio di UBUNTU
– per MacOS dovete installare Xcode dal DVD di installazione oppure da AppStore
(gratuito)
!
• Per windows ci sono diverse opzioni ma nessun compilatore nativo di default
– Compilatori a pagamento ad esempio della Microsoft
– Il sistema virtuale “Cygwin” che assomiglia a linux ma sotto windows
‣ http://www.cygwin.com
– Compilatore gratuito lcc
‣ http://www.cs.virginia.edu/~lcc-win32/
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LIBRO DI TESTO E MATERIALI
• L.M.Barone, E.Marinari, G.Organtini, F.Ricci-Tersenghi Programmazione Scientifica, Ed. Pearson
!
!
• Scritto dai docenti del dipartimento con esperienza pluriennale di insegnamento in questo corso
!
!
• Copre concetti base (questo corso) ed avanzati coperti nei corsi di Laboratorio di Fisica Computazionale I/II nei
prossimi due anni
!
• Materiale aggiuntivo, esercizi, testi dei programmi del libro sul sito http://www.programmazionescientifica.org
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A CHE SERVE SAPER PROGRAMMARE?
PROGRAMS AND APPS
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ROBOTICA E NON SOLO
http://www.makerfairerome.eu/
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VIDEOGIOCHI
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LA BORSA!
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LARGE HADRON COLLIDER
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SCOPERTA DEL BOSONE DI HIGGS
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HIGGS IN THE NEWS
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FIRST DISCOVERY IN A VERY LONG TIME
17,000%%
news%ar(cles%in%
people%saw%TV%footage%
108%
1,034"
2%
5,016"
countries%in%
Shahram Rahatlou, Roma Sapienza & INFN
>"1"billion"
days%
TV%sta.ons%
Broadcasts%
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P
CALCOLO A LHC
OTENZA
Computing
“needs” #1DI
10
ting models for HL-LHC not
d
2012
epend strongly on trigger decisions, which Disk (PB)
l vary by factors
80 (~40k
HDD)
k-of-the-envelope PRIVATE
e (pp):
Tape (PB)
50 (~10-50k
tapes)
CPU
(kHS06)
10800
Tape (PB)
1000
CPU
(kHS06)
10000
Computing “needs” #1
(~ 70k
CPU cores)
t size ~ PU driven (~3x) + some detector
plexity increased (< 2x, could even decrease)
As order of magnitude!
farm output ~ 1-5 kHz (1-5x)
ing
modelscurrent
for HL-LHC
not
say O(10-15x)
data
2012
dh translates in roughly the same increase CPU
2022
ed
80
(~40k
pend strongly on trigger decisions, which Disk
Disk(PB)
(PB)
1000
HDD)
no
PU
vary
bydriven
factorsALICE/LHCb: factors
Tape (PB)
1000
Tape (PB)
50 (~10-50k
nt,
end up in 5x
-of-the-envelope
PRIVATE
CPU
10000
tapes)
(kHS06)
e (pp):
CPU
800 (~ 70k
size ~ PU driven (~3x) + some detector
(kHS06)
CPU cores)
exity increased (< 2x, could even decrease)
As order of magnitude!
arm output ~ 1-5 kHz (1-5x)
say O(10-15x) current data
2022
translates in roughly the same increase CPU
d
Disk (PB)
1000
o PU driven ALICE/LHCb: factors
, end up in 5x
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GRID COMPUTING
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FERMI LARGE AREA TELESCOPE
billion LAT events have been delivered to the ground for further processing and event discrimin
om the LAT (Gbits/day), since the start of the Fermi
science
53-day modulation
of then temporarily stored in data storage on th
These
outputmission.
events areAcompressed
in the LAT and
to the Fermi precession period can be seen. Otherplayed
short-term
changes
in the
data volume
back for
transmission
through
geostationary TDRS data-relay satellites to the ground, abou
The continuous
time-averaged
data rate
the LAT is about 1.5 Mbps, equivalent to about 130
ity and autonomous inertial pointings for the satellite,
plus calibration
activities
andfrom
other
shows the history over the science mission of the daily volume of data sent from the LAT for delivery
ctivity. The overall LAT data rate was increased by
an instrument configuration change in
he time taken for each orbit of LAT data to
the ISOC at SLAC. It can be seen that most
cally less than 3 hours.
orbits
Several times per day, downlinked Fermi data are transmitted from the TDRS White Sands ground te
where the LAT data are separated from other data and then transmitted to the ISOC for processing.
is
and from
receivedthe
dataLAT
are archived,
checked and
for data gaps, and then dispatched for proce
beautomated,
delivered
by NASA,
computer farm, with the data deliveries being split into segments for parallelized processing on hund
data
are readout
available
hours, and
that time, direction and energy of the ga
Each LAT
event within
analyzed 10
to reconstruct
the incoming
charged particle which triggered the instrument readout. Filters are applied to the reconstructed
gamma-ray photons, with several levels of photon likelihood being applied to each event. The identif
automatically delivered to the FSSC for immediate public release.
Gbit/day
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INFORMAZIONE DIGITALE
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