Использование Эвм В Биологических Исследованиях Реферат
Суперкомпьютеры и их применение. Читать текст оnline - МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКЙ ФЕДЕРАЦИИ.
Материалы по современным методам исследований в биологии, 1) Написание обзорного учебного реферата по методам исследования в различных областях. Методы моделирования используются для оценок масштабов применения ЭВМ при построении знаковых моделей.
- ТЕМА: Теоретические основы использования компьютерных программ в биологии. Примеры использования:
- Для того чтобы пояснить реальные возможности использования вычислительных машин в биологических исследованиях, скажем несколько слов о самих этих машинах, не входя, конечно, в детали их устройства и эксплуатации.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования. Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова». САРАТОВСКИЙ СОЦИАЛЬНО- ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ.
Факультет учета статистики и информатики. Направление подготовки « Экономика ». Профиль «Бухгалтерский учёт, анализ и аудит». Кафедра информационных систем в экономике. Реферат«Суперкомпьютеры и их применение»Тема: Информационные технологии. Саратов 2. 01. 5г. За время развития компьютерной индустрии производительность процессора стремительно возрастала.
Но так как появляются все более новые и усложнённые программные обеспечения, повышается рост числа пользователей и расширяются сферы приложения вычислительных систем, то соответственно к мощности используемой техники предъявляют новые требования, что и привело к появлению суперкомпьютеров. Что же представляют собой суперкомпьютеры и какова их роль в жизни человека?
То есть супер- ЭВМ - это вычислительная система, которая позволяет производить сложные расчеты за более короткие промежутки времени. Каждая компьютерная система состоит из 3- х основных частей: центрального процессора, то есть счетного устройства, блока памяти и вторичной системы хранения информации (к примеру, в виде дисков или лент). Но главную роль играют не только технические параметры каждого из этих элементов, но и пропускная способность каналов, связывающих их друг с другом и с терминалами потребителей. Одна из заповедей «Крей Рисерч» гласит: «Быстродействие всей системы не превышает скорости самой медленнодействующей ее части». Важным показателем производительности компьютера является степень его быстродействия.
Она измеряется, так называемыми, флопсами. Флопс - это внесистемная единица, которая используется для измерения производительности компьютеров. Она показывает, сколько операций с плавающей запятой в секунду выполняет данная вычислительная система.
То есть за основу берется подсчет: сколько наиболее сложных расчетов машина может выполнить за один миг. Повышение уровня человеческих знаний всегда опиралось на опыт и теорию. Однако теперь ученые сталкиваются с тем, что многие испытания стали практически невозможными .
Именно тут нашли применение суперкомпьютерам. Они позволяют экспериментировать с электронными моделями реальной действительности и становятся опорой современной науки и производства. Суперкомпьютер - что же это? Термин «суперкомпьютер» существует так же долго, как и само представление о компьютере.
Но само понятие вошло в использование только в 1. Сеймур Крей построил аппарат Cray- 1. Современный персональный компьютер раз в 5. Cray- 1. Приставка супер- за это время устранилась, и сейчас многие избегают понятия «суперкомпьютер». На сегодняшний момент суперкомпьютерами принято называть компьютеры с огромной вычислительной мощностью, предназначающиеся для высокопроизводительных вычислений. Поэтому супер- ЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).
При этом выигрыш в быстродействии, связанный с уменьшением времени такта с 2 микросекунд до 1. Параллельная обработка данных, воплощая идею одновременного выполнения нескольких действий, имеет две разновидности: конвейерность и параллельность. В случае, когда устройство выполняет одну операцию за единицу времени, то тысячу операций оно выполнит за тысячу единиц.
Если предположить, что есть пять таких же независимых устройств, способных работать одновременно, то ту же тысячу операций система из пяти устройств может выполнить уже не за тысячу, а за двести единиц времени. Аналогично система из N устройств ту же работу выполнит за 1. N единиц времени. Подобные аналогии можно найти и в жизни: если одна труба наполняет бассейн за 1. Принцип параллельности в действии! Целое множество мелких операций (таких как сравнение порядков, выравнивание порядков, сложение мантисс, нормализация и т.
Первым коммерчески доступным компьютером, использующим разрядно- параллельную память (на CRT) и разрядно- параллельную арифметику, стал IBM 7. IBM 7. 04 (продано 1.
Иерархия памяти прямого отношения к параллелизму не имеет, но, тем не менее, относится к тем особенностям архитектуры компьютеров, которые имеют огромное значение для повышения их производительности (сглаживание разницы между временем выборки из памяти и скоростью работы процессора). Основные уровни: регистры, кэш- память, оперативная память, дисковая память. Время выборки по уровням памяти от дисковой памяти к регистрам уменьшается, стоимость в пересчете на 1 слово (байт) растет.
В настоящее время, подобная иерархия поддерживается даже на персональных компьютерах. Функциональные конвейерные устройства и набор векторных команд.
Массивно- параллельные компьютеры с распределенной памятью. Вся оперативная память таких компьютеров разделяется несколькими одинаковыми процессорами. Использование параллельных вычислительных систем. Сферы применения суперкомпьютеров. Для каких же целей нужна столь дорогостоящая и сверхмощная техника?
Классической областью применения супер- ЭВМ всегда были научные исследования. То есть это те сферы, где для решения задачи применяется численное моделирование; там, где требуется огромный объём сложных вычислений, обработка огромного количества данных в реальном времени, или где решение задачи может быть найдено простым перебором множества значений большого количества исходных параметров. Позже, по ходу совершенствования математического аппарата численного моделирования и развития знаний в других сферах науки, супер- ЭВМ стали применяться и в обычных расчётах, основывая и создавая новые научные дисциплины, например, численный прогноз погоды, вычислительная биология и медицина, вычислительная химия, вычислительная гидродинамика, вычислительная лингвистика и т.
Применение суперкомпьютеров. Для кого разрабатываются сверхмощные и сверхумные машины и где они используются? Учетная Карточка Ип Образец. Супер- ЭВМ помогают осуществлять различные исследования по повышению эффективности готовой боевой техники и по ее модернизации. Также с помощью них разрабатываются новейшие виды оружия и средств защиты.
Такая работа под силу только суперкомпьютерам. Прикладное применение суперкомпьютеров можно обнаружить во многих сферах нашей жизни. Суперкомпьютеры позволяют моделировать процессы, происходящие в жизненно важных органах для того, чтобы понять основной принцип их работы и эффективно бороться с патологиями. Это дает большие возможности для серьезнейших научных открытий, способных изменить современную науку. Цифровая обработка данных, полученных на метеорологических станциях, производится в кратчайшие сроки, что дает шанс заглянуть в будущее и предупредить людей о возможных погодных неприятностях.
Эта работа суперкомпьютеров тесно связана с прогнозами стихийных бедствий, которые способны спасти жизнь многих людей. Свои супер- ЭВМ были созданы в Индии и Китае.
Но все- таки большинство развитых стран, в том числе и ряд государств Восточной Европы, предпочитают использовать суперкомпьютеры, произведенные в США и Японии. Работы над отечественными супер- ЭВМ в последние годы велись сразу в нескольких организациях. Под управлением академика В. А. Мельникова была разработана векторная супер- ЭВМ .
В Институте точной механики и вычислительной техники проводятся работы по созданию суперкомпьютеров . Этот компьютер может иметь до 1. По оценкам разработчиков, на тестах LINPACK при N = 1.
MFL0. PS, при N = 1. MFLOPS. Другая разработка, выполненная в этом институте, - Модульный Конвейерный Процессор (МКП), в котором используется оригинальная векторная архитектура, но по быстродействию он, вероятно, должен уступать . Там был выполнен ряд интересных разработок: различные модели векторных супер- ЭВМ ЕС 1. ECL- технологии и идут работы над новым суперкомпьютером . Ряд организаций во главе с ИПМ РАН ведут работы по созданию MPP- компьютера МВС- 1. XP, а для организации коммуникаций применяются транспьютеры Т8.