Matematik asoslar va raqamli modellashtirish usullari

Kirish
Sarlavha haqida
Sizning e'tiboringizga taqdim etilgan maqola metodik qo'llanma emas
, balki uslubiy ko'rsatmalar emas, ma'ruza to'liq kursining mazmuni emas, balki o'quv qo'llanma emas. Ular
, umid qilamanki, zamonaviy yuqori samarali hisoblash tizimlaridan to'liq foydalanishga yordam beradigan ba'zi o'quv materiallari
. Materiallarning o'zi
bunday tizimlar va ko'plab o'quv va ilmiy adabiyotlarni o'rganish natijalari bilan shaxsiy tajribamning umumlashtirilishi sifatida paydo
bo'ldi. Tabiiyki,
mening taqdimotim kontseptsiyasiga mos keladigan darsliklardan ko'plab muvaffaqiyatli g'oyalar, takliflar va misollar bu matnga ko'chirildi.
Materialning oxirida maqolani tayyorlash uchun ishlatiladigan manbalar ro'yxati keltirilgan.
Bir necha yillar davomida maqolada keltirilgan material
turli formatlarda va uchta nom ostida turli joylarda o'quv kursi shaklida o'qildi. Dastlab
, MIPT boshqaruvi va amaliy matematika fakultetining ikkita guruhi uchun
"parallel ma'lumotlarni qayta ishlash usullari" deb nomlangan kurs bo'lib, u kursda interbazovogo maqomi qo'lga kiritildi va
"parallel dasturlash"deb nomlandi. Xuddi shu kurs RSUDA O'qilgan. Kanta,
"superkompyuterlarda parallel axborotni qayta ishlash usullari"deb nomlangan. Nomlarning hech biri
, aslida, O'qilgan kurslarning mohiyatini to'liq aks ettirmadi.
Albatta, bu har doim superkompyuterlar, parallel dasturlash
va ulardan foydalanish usullari haqida edi. Lekin "superkompyuter", "metodlar"
va "dasturlash" so'zlari men istisno qilmoqchiman men aytgan narsalarimning nomi.
Buning uchun bir nechta sabablar bor.
"Superkompyuter" atamasi bilan boshlaylik [Shagin, 2001]. Bu ter nimani anglatadi-
minom? 1986da Oksford tushuntirish lug'atida kompyuter texnikasi
bo'yicha quyidagi ta'rif berilgan: "superkompyuter
sekundiga 10 milliondan ortiq suzuvchi nuqta operatsiyalari (10 MFlops) ishlashi bilan juda kuchli kompyuter". O'tgan asrning 90-larining
boshida ushbu ta'rifga o'zgartirish kiritildi-10 MFlops emas, balki 300 MFlops. 1996 yilda
o'zgartirish 300 MFlops va 5 GFlops (sekundiga 5 milliard operatsiyalar) emas, balki yangilandi. Agar
"superkompyuter" kontseptsiyasining ta'rifiga har besh yilda bir marta kiritilishi kerak bo'lsa, unda
ta'rifning o'zi bilan noto'g'ri narsa bo'lishi mumkinmi? Hisoblash
komplekslarining ishlashi doimiy ravishda oshib bormoqda (apparat ishlab chiquvchilariga rahmat!) va kecha hali
ham mavjud emas deb hisoblangan narsa, bugungi kunda kompyuterlarning darajasi.
Rivojlanish jarayonida hisoblash tizimlari doimo arzonlashadi.
Kecha foydalanuvchilar uchun mavjud bo'lgan tizimlar bugungi
kunda minglab kishilarga taqdim etiladi. Bunga kompyuter tizimlarining evolyutsiyasining butun mantiqi olib keladi. Eng rivojlangan
kompyuterlar maksimal qiymatga ega. Shuning uchun superkompyuterlar uchun quyidagi
ta'rif paydo bo'ldi: "superkompyuter
1-2 million dollardan ortiq bo'lgan hisoblash tizimi". Biroq, diqqat
bilan ko'rib chiqilganda, yuqori xarajatli har bir hisoblash tizimi superkompyuter emas. Internetda
toza oltindan tayyorlangan klaviatura va sichqoncha bilan qimmatbaho kompyuterlar haqida muntazam xabarlar mavjud.
Ularning narxi juda katta,lekin ular superkompyuterlarmi?
Men superkompyuterning ikkita ta'rifini afzal ko'raman
, bu qurilmani superkompyuterlar sinfiga olib borishga imkon bermaydi, lekin umumiy falsafiy ma'noga ega.
Ulardan biri "superkompyuter-bu
zamonaviy muammolarni hal qilish uchun zarur bo'lgan kuchdan kamroq kuchga ega bo'lgan kompyuter" va
oddiy foydalanuvchilar nuqtai nazaridan superkompyuterni istehzo bilan aniqlaydi. Ikkinchisi 2001 yilda tuzilgan
hisoblash tizimlarini taniqli ishlab chiquvchi Ken Batcher (Ken Batcher) shunday deydi:
"superkompyuter hisoblash muammosini i/u muammosiga olib keladigan qurilma".