Szuperszámítógép-architektúrák

Dátum
Szerzők
Erdélyi, Ferenc
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
Dolgozatomban a számítástechnika világának legproduktívabb számítógépeinek működési logikáira próbáltam rámutatni. Mivel ezek az eszközök fontos szerepet játszottak és játszanak abban, hogy a modern világ olyan irányba fejlődhessen, amerre most is tart, betekintést nyerhettünk a lehetséges jövőbeli képességeikbe is. Láthattuk a különböző architektúrák közötti különbségeket és azt, hogy ezek a különbségek mennyire vékony határokon mozoghatnak egymáshoz képest, avagy esetekben mennyire élesen térhetnek el egymástól. A tudósok, fizikusok és programozók magasan összetett módszereket alkalmazva próbálnak különböző logikákat kialakítani annak érdekében, hogy a lehető leghatékonyabb és legoptimálisabb kihasználtságot előidézzék. Sok esetben a szuperszámítógépek ezek az összetett és bonyolult architekturális alkalmazási módszerek által lesznek alkalmasak az ember által előállított problémavilág modellezésére és megoldására. Az is kiderült, hogy ezek a gépek az ember által előállított problémáknak és kérdéseknek csak egy kisebb részét képesek megoldani, éppen ezért a szakemberek különböző módszerek és architekturális megoldások bevezetésével próbálják ezeket áthidalni. A számítógépek és programkód-szerkezetek párhuzamosításával gyorsuló eredményhalmazokat kaphatunk, ezek további elemzésével pedig még összetettebb és még nagyobb adatszerkezetű problémakérdések alakulnak ki. Itt jön képbe egy új architektúrai szemlélet, melynek alapja a kvantumszámítás, amely az ígéretek szerint megoldást nyújthat közel minden ember által alkotott kérdés és probléma felvázolásának megoldásában. Sajnos ez a kvantumi alapú architektúra még gyerekcipőben jár, ellentétben a jól bevált párhuzamosított architektúrákkal, amelyek sorra oldják meg az ember által alkotott kérdéseket. Már tudjuk, hogy megfelelő programozási technikákat alkalmazva különböző problémaköröket vizsgálhatunk. Nyilvánvaló, hogy a szuperszámítógépek használata már elengedhetetlen a modern világ fejlődéséhez és a különböző iparágak növekedéséhez, ezért is támogatják az említett architektúrák még magasabb szintekre való emelkedését, a kutatók és tudósok nagy örömére. A szuperszámítógépek szerepe különböző területeket ölel fel. A dolgozat konkrét algoritmusok alkalmazására fókuszált, viszont vannak olyan területek is, amelyek a mindennapi életünkben is megjelennek. Vegyük példaként az internetes hálózatot és annak szerverein dolgozó, nagy adathalmazú algoritmusok működését, vagy akár a gépi tanulás alkalmazását, 53 amely során szintén felbecsülhetetlen mennyiségű adatot kell feldolgozni és elemezni, nem beszélve a mesterséges intelligencia irányáról. Az említett területeken a szuperszámítógépeknek még van hova fejlődniük. A tudósok folyamatosan dolgoznak az újabb és újabb megoldásokon, melyeknek köszönhetően minden egyes nap közelebb kerülnek a szuperszámítógépek nyújtotta lehetőségek közel maximális kihasználásához. Összegzésképpen elmondhatjuk, hogy a felépített kvantumrendszer összeomlik a mérés időpontjára annak érdekében, hogy klasszikusan ábrázolható legyen. Ezért a kvantumbit méréseit bitekre kell átalakítani, hogy az elért eredményekkel számolni lehessen. Így már tudjuk, hogy ez a két architektúrai megoldás mégsem annyira eltérő, viszont a kvantumbit-logikai kapuk teljesen új megközelítést igényelnek. A kvantum-architektúra szoros kapcsolatban áll a jelenlegi klasszikus elgondolásokkal, mivel a megvalósítását sokszor hagyományos megközelítésben, akár felhőalapú számítástechnikában próbálják elérni. Láthattuk, hogy a különböző technikák és az ezekkel párosuló logikák milyen ígéretes és valós számítási teljesítményeket nyújtanak napjainkban, amelyek segítségével nagy előrelépéseket tehetünk számos olyan területen, mint például az orvostudomány, molekulamodellezés, mesterséges neuronhálózatok kialakítása és az időjárás előrejelzés.
Leírás
Kulcsszavak
bit, kvantumbit
Forrás