Page 12 - 4868

Ошибка! Стиль не определен. 10

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1.
АРХІТЕКТУРА ПАРАЛЕЛЬНИХ СИСТЕМ ТА

СИНХРОНІЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ

ЛЕКЦІЯ 1. ОСНОВИ ПАРАЛЕЛЬНИХ ОБЧИСЛЕНЬ

1.1. Визначення та переваги паралелізму

Паралелізмце – сукупність математичних, алгоритмічних, програмних і
апаратних засобів, що забезпечують можливість паралельного виконання
задач.
Під паралельними обчисленнями (Parallel Computing) розуміють процеси
вирішення задач, в яких в один і той же момент часу можуть виконуватися
одночасно декілька обчислювальних операцій.
Паралельні обчислення застосовуються в областях, що пов’язані з
проведенням складних розрахунків, а саме:
1) системи автоматизованого проектування (CAD – Computer Aided
Design). У таких системах необхідність здійснювати моделювання в
реальному масштабі часу пред’являє високі потреби до продуктивності
програмного забезпечення. У результаті застосування паралельних
інформаційних технологій вдається суттєво пришвидшити процес
проектування, і тим самим, помітно знизити часові та трудові затрати на
розробку нової моделі;
2) інженерні програмні додатки. До цього класу відносяться
різноманітні задачі з області математичного моделювання (моделювання
клімату, генна інженерія, проектування інтегральних схем, аналіз
забруднення навколишнього середовища);
3) математичне моделювання фізичних процесів. Сюди відносяться
задачі моделювання динаміки рідини і газу, електромагнітні і ядерні
взаємодії, процеси горіння і т.д. Вживані для вирішення таких
задачматематичні методи нерідко вимагають дуже великого об’єму
обчислень і пам’яті. Використання багатопроцесорних систем дозволяє
підвищити точність моделювання;
4) моделювання глобальних процесів в науці про Землю. В першу чергу,
це –задача прогнозу зміни клімату тапопередження природних катаклізмів.
Також великурозрахункову складність мають різні геологічні проблеми,
пов’язані з аналізом будови і процесів в надрах землі;
5) обчислювальна хімія. Різноманітні задачі цієї області спрямовані на
вивчення властивостей речовини в різних станах. Широко вживані методи
молекулярної динаміки часто вимагають істотних обчислювальних ресурсів,
що виправдовує застосування паралельного програмування. До цієї категорії
можна також віднести задачі, пов’язані з вибором оптимальної конфігурації
протеїнів, розшифровки ДНК і багато інших проблем суміжних з хімією;
6) бізнес-додатки. До цієї категорії відносяться задачі, що пов’язані з