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本课程属于：010-高性能科学计算与并行加速 数学计算科学计算与计算物理工程 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。

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CuPy数组计算与GPU迁移

共计 30 章节

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课程导入与GPU计算环境搭建

学习目标 · CuPy与NumPy的关系 · GPU计算优势

GPU课程导入

CuPy数组创建与基础操作

从Python列表/NumPy数组创… · 常用创建函数（arange · zeros

CuPy数组创建

CuPy数组数据类型与内存管理

dtype指定与转换 · 内存池机制 · 显存分配与释放

CuPy数组数据类型

CuPy与NumPy的互操作

NumPy数组转CuPy数组（cp.… · CuPy数组转NumPy（cp.as… · 零拷贝共享内存条件

CuPy数组运算与广播机制

逐元素运算 · 广播规则 · 比较与逻辑运算

CuPy数组运算

CuPy归约与统计计算

sum · mean · std

CuPy线性代数运算

矩阵乘法（dot · matmul） · 矩阵分解（SVD

CuPy线性代数运算

CuPy随机数生成与概率分布

随机数生成器（cp.random） · 均匀分布 · 正态分布

CuPy随机数生成

CuPy高级索引与数据筛选

布尔索引 · 花式索引 · 条件筛选（where

CuPy高级索引

CuPy与SciPy稀疏矩阵

从SciPy稀疏矩阵迁移到CuPy稀… · CSR/CSC格式 · 稀疏矩阵乘法

CuPy信号处理与傅里叶变换

FFT（快速傅里叶变换） · 卷积 · 滤波

CuPy信号处理

CuPy图像处理实战

图像读取与显示 · 颜色空间转换 · 滤波与边缘检测

CuPy图像处理实战

CuPy自定义核函数（RawKernel）

编写CUDA C核函数 · 使用RawKernel编译与执行 · 线程与块配置

CuPy与Numba联合编程

Numba CUDA核函数与CuPy… · 使用Numba加速自定义操作 · 对比RawKernel与Numba的…

CuPy流与异步执行

CUDA流概念 · 创建与使用流 · 异步数据传输与核函数执行

CuPy异步执行

CuPy多GPU编程

设备管理（cp.cuda.Devic… · 多GPU数据分布 · 点对点通信

CuPy性能分析与优化

使用NVIDIA Nsight Sy… · CuPy内置计时工具 · 识别内存瓶颈与计算瓶颈

CuPy性能分析

CuPy内存池高级配置

内存池类型（默认 · 固定大小） · 调整内存池参数

CuPy内存池高级配置

CuPy与深度学习框架集成

PyTorch张量与CuPy数组互转 · TensorFlow集成 · 使用CuPy自定义层

CuPy深度学习框架集成

CuPy在科学计算中的迁移案例

将NumPy/SciPy代码迁移到C… · 逐步迁移策略 · 性能对比与验证

CuPy科学计算

CuPy在数据分析中的迁移案例

Pandas与CuPy结合（cudf… · 使用CuPy加速数据清洗与特征工程 · 时间序列分析

CuPy数据分析

CuPy在图像与视频处理中的迁移案例

将基于OpenCV/NumPy的图像… · 实时视频处理 · 批量图像增强

CuPy在信号处理中的迁移案例

将基于SciPy的信号处理算法迁移到… · 实时滤波 · 频谱分析

CuPy信号处理

CuPy在物理模拟中的应用

粒子模拟 · 流体力学初步 · 蒙特卡洛方法

CuPy物理模拟

CuPy在金融计算中的应用

期权定价（Black-Scholes… · 蒙特卡洛模拟 · 风险价值（VaR）计算

CuPy金融计算

CuPy与CUDA生态工具集成

使用CUDA Profiler · cuRAND · cuFFT

CuPy错误处理与调试

常见错误类型（内存不足 · 核函数错误） · 使用CUDA_LAUNCH_BLOC…

CuPy错误处理

CuPy在容器与云环境中的部署

Docker中安装CuPy · 使用NVIDIA Container… · 云GPU实例配置

CuPy项目实战

端到端GPU加速应用 · 选择一个真实场景（如实时图像风格迁移 · 大规模矩阵运算）

CuPy项目实战

课程总结与进阶方向

回顾核心知识点 · GPU迁移最佳实践 · 性能调优清单

课程总结进阶方向