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Wolfram gridMathematica

Technical Computing mit Multicore-Technologie und Rechenclustern

Aktuelle Version: gridMathematica 10
Kompatibel zu Mathematica 10.4
Revisionshistorie

gridMathematica führt Mathematica, die weltweit führende Umgebung für technische Berechnungen, mit modernen Rechenclustern und -netzen zusammen, um den Herausforderungen in der Mathematik, in den Ingenieur- und Naturwissenschaften und in den Finanzwissenschaften zu begegnen. gridMathematica setzt die Mathematica-Technologie, die ursprünglich für Single-Prozessor-Maschinen entwickelt wurde, für komplexe Berechnungen mit hohem Datenaufkommen auf Clustern, Multiprozessormaschinen und Rechnernetzen um.

gridMathematica bietet einen schnellen Zugriff auf die Vorbereitung und Ausführung komplexer Berechnungen. Es verfügt über eine hochstehende Programmiersprache, eine große Sammlung schneller und verlässlicher mathematischer Algorithmen und benutzerfreundliche Konstrukte für das parallele Programmieren.

Typische Anwendungsbereiche von gridMathematica können in der Bioinformatik, der Verarbeitung und Analyse großer Datensätze, dem Data Mining und großen Berechnungen in der Physik, der Mathematik und den Life Sciences gesehen werden.

Jede Mathematica Einzelplatz oder Netzwerklizenz (ab V8) besitzt mindestens 4 x Mathematica-Compute-Kernels, so dass damit quasi jeder Nutzer von Beginn an "sein kleines Grid" zur Verfügung hat. Der Neuling in dieser Thematik kann sofort loslegen und der erfahrene Cluster-Experte kann über Konfigurationselemente in die Steuerung eingreifen. Mathematica lässt sich so auf beliebige viele Kernels erweitern, um z. B. auf einem HPC mit 512 Kernels zu rechnen.

gridMathematica ist verfügbar als Mathematica Core Extension (Einzelplatzlizenz) und als gridMathematica Server (Netzwerklizenz).

Beschleunigung von Prozessen mit gridMathematica

gridMathematica implementiert zahlreiche Primitive der Parallelprogrammierung und enthält höhere Kommandos für die parallele Ausführung von Matrixoperationen, Plotting u.v.a. gridMathematica wird mit Beispielapplikationen zahlreicher neuer populärer Programmieransätze, wie z. B. der parallelen Monte-Carlo-Simulation, Visualisierung, Datensuche und -optimierung ausgeliefert. Die Implementierung für alle höheren Kommandos zur Parallelverarbeitung sind als Mathematica-Sourcen enthalten, können also als Vorlagen für den Benutzer dienen, um eigene Parallelprogramme zu entwickeln.

Mit gridMathematica können jedoch nicht alle Berechnungen beschleunigt werden. Operationen wie "Integrate" oder "DSolve" wurden für die Verwendung auf einem Single-Prozessor-Rechner konzipiert. Eine Beschleunigung dieser Berechnungen kann dennoch erreicht werden, indem verschiedene “slave kernels”, d. h. untergeordneten Kernel im Netzwerk, die einzelnen Kalkulationen abarbeiten, anstatt sie durch einen Kernel sequentiell nacheinander zu berechnen.

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