Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Декабря 2011 в 12:09, реферат
Суперкомпьютер- это обычная вычислительная система, которая позволяет производить сложные расчеты за более короткие промежутки времени. Система компьютера состоит из трех компонентов - счетного устройства, блока памяти и вторичной системы хранения информации. Большое значение имеет пропускная способность каналов, которая связывает их друг с другом и с терминалами потребителей. Важным показателем компьютера является быстродействие, которое измеряется флопсами.
Введение 2
Суперкомпьютер что это? 3
Развитие суперкомпьютеров. 4
Разновидности параллельных числовых систем 6
Сферы применения суперкомпьютеров 8
Применение суперкомпьютеров 10
Биология и медицина 11
Космическое пространство. 11
Климат и погода. 11
Стихийные бедствия и экологические катастрофы 12
Промышленность. 12
Топ 500 13
Заключение 15
Используемая литература 16
Еще есть одна неувязка внедрения суперЭВМ, о которой нужно огласить - это визуализация данных, приобретенных в итоге выполнения расчетов. Нередко, к примеру, при решении дифференциальных уравнений способом сеток, приходится сталкиваться с циклопическими размерами результатов, которые в числовой форме человек просто не в состоянии обработать. Тут во почти всех вариантах нужно обратиться к графической форме представления информации. В любом случае возникает задача транспортировки информации по компьютерной сети. Решению этого комплекса проблем в ближайшее время уделяется все большее внимание. А именно, известный Государственный центр суперкомпьютерных приложений США (NCSA) вместе с компанией SiliconGraphics ведет работы по программе "суперкомпьютерного окружения грядущего". В этом проекте предполагается интегрировать способности суперкомпьютеров POWER CHALLENGE и средств визуализации компании SGI со средствами информационной супермагистрали.
Для кого разрабатываются сверхмощные и сверхумные машины и где они используются? Компьютеры
используются учеными при решении задач
квантовой физики и механики. Биология и медицина.Современные
медицинские исследования, новейшие
разработки и научные открытия стали
возможны именно благодаря суперкомпьютерам,
которые позволяют проводить своевременную
диагностику, с большим процентом вероятности
прогнозировать ход болезни и реакцию
организма на лечение. Суперкомпьютеры
позволяют моделировать процессы, происходящие
в жизненно важных органах, чтобы понять
основной принцип их работы и эффективно
бороться с патологиями. Космическое пространство.Суперкомпьютеры
нужны не только для фиксирования
данных на борту космических станций
и обеспечения эффективности
работы этих грандиозных сооружений.
Мощнейшая вычислительная техника
позволяет проектировать новые
орбитальные и межпланетные станции,
выстраивать данные оптимальной
траектории движения станций, изучать
процессы, влияющие на геомагнитный фон
Земли, отслеживать и предугадывать
всплески солнечной активности и
выявить их закономерности. Климат и погода. Благодаря суперкомпьютерам стало возможно очень точно предсказывать погоду. 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. Стихийные бедствия и экологические катастрофы. Современные мощные суперкомпьютеры дают возможность с большой долей вероятности прогнозировать природные катаклизмы: землетрясения, цунами, пожары, наводнения и штормы. Чем раньше люди получат информацию о надвигающейся беде, чем больше у них шансов спастись. Промышленность. Благодаря
суперкомпьютерам наша жизнь становится
более комфортабельной и безопасной, ведь
именно эти машины помогают разрабатывать
новые модели автомобилей и самолетов.
Исследование аэродинамических свойств,
устойчивости, маневренности, способы
сочетать эти качества в оптимальной пропорции
могут только суперкомпьютеры. |
Распределение
количества суперкомпьютеров по пяти
ведущим странам и областям их
применения, полученные с помощью
методов многомерного анализа данных
топ 500 самых мощных компьютеров мира, представлено
на Рис. 1. Анализ диаграммы свидетельствует
о лидирующем положении США практически
во всех областях (энергетическом комплексе,
аэрокосмической промышленности, финансовых
операциях, производстве, телекоммуникационных
системах, Интернете и базах данных), за
исключением автомобильной и химической
промышленности, где первенство принадлежит
Германии. При этом в фармацевтике и на
транспорте США практически на равных
используют суперЭВМ наряду с Германией
и Великобританией.
Динамика роста
количества установленных супер ЭВМ
в ведущих странах за последние 7 лет, полученная
на основе этих же данных, представлена
на Рис.2.
На графике
хорошо видно, что начиная с 2000 года
США взяли курс на достижение абсолютного
лидерства в использовании суперЭВМ. Если
в 1999 г. количество установленных за год
компьютеров этого класса в США составляло
70% от их общего количества в ведущих станах
мира (27), то уже в 2001 г. США опередили своих
конкурентов по темпам роста на 27%, установив
за год 134 компьютера против 110 в других
странах. При этом в США темпы роста за
этот период достигли рекордного значения
— 226%. На этом же графике наглядно представлено
острое состязание двух самых сильных
конкурентов США в области суперкомпьютеров
— Японии и Германии, в котором на долю
последней приходится резкий скачок с
4 до 22 установленных за период с 1999 по
2001 гг. высокопроизводительных вычислительных
систем (450%). В целом в США к концу 2001 г.
было установлено 230 суперкомпьютеров
из 500 во всем мире (46%), а 200 суперкомпьютеров
— в ведущих странах, из которых 57 было
установлено в Японии и 59 — в Германии.
Заключение:
Использование суперкомпьютеров в научных сферах позволило приблизиться к моделированию систем на атомарном уровне. Уже доступны квантово-механические расчеты систем из сотен тысяч атомов. Моделирование становится незаменимым инструментом при проектировании нано систем с необходимыми свойствами. Любые достижения в области нано технологий недоступны без вычислительной мощности суперкомпьютеров, просто потому, что многие процессы нельзя замерить - их можно только смоделировать в виртуальном пространстве.
Тем не менее, почти
за 50 лет существования