ITALIANO
(modulo Quantum Computing in Inglese)

Future Computing Architectures
Future Programming Models
Principles of Quantum Computing

Dispense disponibili sulla piattaforme di eLearning Moodle di Ateneo.

Acquisire solide conoscenze e competenze sulle tecnologie, le metodologie, le Architetture ed i Paradigmi di programmazione Emergenti per l' High Performance Computing.

Sistemi Operativi, Architetture dei Calcolatori, Sistemi Distribuiti. High Performance e Cloud Computing.

Lezioni, esercitazioni preaiche in classe, seminari.

Prova scritta, esame orale.

No

Descrizione generale delle architetture HPC e AI; Architetture di calcolo e loro evoluzione; Reti a alte prestazioni e loro evoluzione; Sottosistemi storage a alte prestazioni e loro evoluzione; Filesystem paralleli e SW di gestione; Consumi e tecniche di raffreddamento efficienti in sistemi HPC; Accenni su tecnologie innovative in ambito AI&HPC; Disegno e progettazione di un'architettura AI&HPC integrata.
Linguaggi e modelli di programmazione per HPC: Inquadramento tecnologico e temporale; Modelli di programmazione gerarchici ed eterogenei; La malleabilità computazionale: indroduzione e modelli di programmazione; Malleabilità computazionale: esercizi con FLEX MPI; Use case 1: anatomia di un modello lagrangiano parallelo, gerarchico, eterogeneo e malleabile; Use case 2: i motori per workflow scientifici di prossima generazione con ad-hoc file system; La malleabilità di storage: indroduzione, metodologie e strumenti; Strumenti per la malleabilità di storage: esercitazione con Hercules e CAPIO.
Motivation and Basic Ideas of Quantum Computing; Measurement in Quantum Systems, Multi-Qubit Systems;
Bell States, Teleportation of Quantum States; Complexity of Quantum Computing vs. Complexity of Classical Computing; Grover's Algorithm; Solving Max-Cut with Grover's Algorithm; Current Limitations of Quantum Computing; Quantum Machine Learning.

Italian
(Quantum Computing module in English)

Future Computing Architectures
Future Programming Models
Principles of Quantum Computing

Lecture Notes available on the eLearning Platform Moodle of the University.

Gain knowledge and competence on Emerging methodologies, technologies, Architectures and Programming Paradigms for High Performance Computing.

Operating Systems. Computing Architectures, Distributed Systems. High Performance and Cloud Computing.

Lecture, practical classroom exercitations, seminars.

Written and oral examination.

No

Future trends in High Performance Computing Architectures, Networks, Storage, File Systems and Management Software Energy consumption and efficient cooling techniques in HPC systems. Future trends in AI&HPC; Example of design of an integrated AI&HPC Architecture.
HPC Programming models and languages and their evolution. Hierarchical and heterogeneous programming models. Introduction to Computational Malleability. FLEX MPI; examples. Use case 1: anatomy of a parallel, hierrchical, heterogeneous and malleable Lagrangian model; Use case 2: i scientific malleable workflow engines; Storage malleability: metodologies and tools; esercitation with Hercules e CAPIO.
Motivation and Basic Ideas of Quantum Computing; Measurement in Quantum Systems, Multi-Qubit Systems;
Bell States, Teleportation of Quantum States; Complexity of Quantum Computing vs. Complexity of Classical Computing; Grover's Algorithm; Solving Max-Cut with Grover's Algorithm; Current Limitations of Quantum Computing; Quantum Machine Learning.