PARALLEL.RU

Дискуссионный клуб по параллельным вычислениям
Текущее время: 21 июл 18 8:30

Часовой пояс: UTC + 4 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 8 окт 14 21:31 
Не в сети

Зарегистрирован: 1 янв 11 21:31
Сообщения: 5
Во всякой научной дисциплине есть некое ключевое слово, отражающее ее общее состояние в данный период времени. В вычислительной технике до сих пор таким словом является ?быстродействие?. Правда, его часто путают, а то и просто отождествляют со словом ?производительность?, измеряемую в тех же единицах ? операциях в секунду (оп/сек). Поэтому давайте проанализируем эти два понятия и ответим на вопрос, какое из них способно и в дальнейшем стимулировать развитие вычислительной техники, представлять её, так сказать, ведущую идею?
Начнем с того, что слово ?компьютер? в русской интерпретации означает не просто ?вычислитель?, а вычислительную машину, и тем самым он (компьютер) ставится в один ряд с машиной, совершающей механическую работу. Пусть это будет, например, катер, перевозящий людей через реку с производительностью P пассажиров в час (пас/час). Быстродействие же катера ? это его скорость V км/час для стоячей воды без ветра. Понятно, что какое-то сходство между физическими величинами P и V имеется, но отождествить их можно только, уровняв размерности через некий коэффициент g, P = gV, измеряемый в пассажирокилометрах (пас/км). Этот коэффициент отражает удельную сложность (трудность) перевозки и по величине не превышает единицы. В идеальных условиях g = 1/h, где h = 1 есть сложность перевозки, реально же все трудности перевозки приводят к уменьшению величины g и значит к уменьшению Р за счет роста h.
Точно так же работает соотношение P = gV и в вычислительной технике, где Р ? производительность компьютера в операциях, совершаемых за секунду (оп/сек), g ? удельная сложность задачи в оп/дан, а V ? быстродействие компьютера, измеренное на простейшей задаче и получившее размерность дан/сек, где единицей данных (дан) может служить слово, байт, бит. Долгое время рост производительности компьютера напрямую связывался с увеличением его быстродействия, при этом считалось, что коэффициент g мало отличается от единицы. Но теперь, когда скорости срабатывания базовых элементов вычислительной машины вышли на физический предел возможного, увеличение производительности компьютера может осуществляться только путем уменьшения сложности решаемой задачи, то есть путем удаления из рабочей смеси ?лишних? задач и прежде всего резидентной суперзадачи под названием ?операционная система?. Но тогда возникает естественный вопрос, как управлять вычислительным процессом?
Для ответа на этот вопрос вернемся к примеру с катером, скоростные характеристики которого, будем полагать, тоже достигли своего предела. Ясно, что повышать производительность катера в сложившихся условиях можно только путем увеличения числа его пассажиромест вплоть до увольнения обслуживающего персонала и, в конечном счете, самого рулевого. Но тогда возникает тот же вопрос, кто будет управлять катером? Радикальное решение этой задачи состоит в переходе к сложноорганизованной системе перевозок, предполагающей замену катера бригадой перевозчиков на небольших быстроходных лодках с предоставлением им полной свободы действий при перевозке людей с берега на берег. Сколько таких перевозчиков потребуется оценить нетрудно, ибо избыток их чреват нахлебничеством, а недостаток потребует сверх усилий всей бригады для достижения максимальной производительности перевозки. Опытный бригадир возьмет ровно столько лодок, сколько необходимо, чтобы в бригаде завязалась коллективная работа, при которой каждый член бригады, сообразуясь с обстоятельствами и чувствуя локоть соседа, выкладывается полностью. Внешне это выразится в появлении некоторого общего устойчивого порядка перевозок, образующего макроструктуру этого процесса на фоне, казалось бы, хаотичного движения отдельных лодок. Он то (этот порядок) и зафиксирует максимальную производительность бригады перевозчиков, которая теперь возросла пропорционально увеличению сложности перевозки h, то есть стала в h раз больше по сравнению с катером. Объясняется это тем, что одна простая задача с g = 1, которая решалась с помощью катера, разбилась на множество сложных задачек с g < 1, успешно решаемых каждой лодкой в отдельности независимо друг от друга. Налицо явление естественного и массового параллелизма в работе перевозчиков с признаками самоорганизации и самоуправления в системе перевозок. Сама же эта система как некий суперкатер продолжает выполнять простую задачу с Р1 = gV1, где V1 = hV и значит P1 = hP.
Таким образом, увеличить производительность традиционной вычислительной машины за пределами её скоростных возможностей позволит только переход к модели ЭВМ, представляющей собой сложную систему под названием "Самоуправляемая вычислительная система хаос-компьютер".
Интересно заметить, что аналогичная ситуация поиска путей дальнейшего развития, сложилась в российском обществе 90-х годов в результате остановки роста производительности государственного экономического механизма. И тогда на вопрос, как управлять экономикой страны, лишенной плана, ответ был найден: необходим срочный переход к рыночным отношениям самоорганизации и самоуправления, совершаемый на базе армии производителей среднего и малого звена, порожденных либерализацией цен и приватизацией госсобственности. Предполагалось, что именно в процессе коллективного производства, сложившегося в стихии свободных производителей, появится макроэкономический порядок в виде оптимальных производственных структур, реализующих этот процесс с максимальной производительностью.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Часовой пояс: UTC + 4 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB