امتیاز موضوع:
  • 0 رأی - میانگین امتیازات: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
کاربرد ابر رایانه ها
#1
کاربرد ابر رایانه ها را در زندگی بشر و استفاده بشر در علوم مختلف نام ببرید؟
پاسخ
#2
اصول کار ابر رایانه بر مبنای کار زیاد در حداقل زمان است . ابررایانه ها قادر به انجام کارهایی در چند ثانیه هستند که یک کامپیوتر معمولی برای انجام آن به چند هفته و یا شاید چند ماه زمان نیاز دارد . ابر رایانه ها از تعداد بسیار زیادی ریز پردازنده تشکیل شده است که توان بالایی از انرژی را برای پردازش اطلاعات در کمترین زمان ممکن مصرف می کنند .به همین دلیل نگهداری این ماشینهای قدرتمند بسیار مشکل و پر هزینه است . آنها باید در اطاقهایی بزرگ و دمای بسیار پایین نگهداری شوند .

supercomputer

از ابررایانه چه استفاده هایی می شود ؟

زیست شناسی

از ابر رایانه میتوان برای ارائه مدل کار سیستم عصبی یا مغز یک ارگانیسم استفاده کرد .

در سال ۲۰۰۶ موسسه اکول پلی تکنیک فدرال در لوزان فرانسه توانستند با استفاده از یک ابرکامپیوتر مدل بخشی از مغز موش را شبیه سازی کنند با اینکار دانشمندان توانستند بفهمند که مغز چگونه پیامهای عصبی را تولید و ارسال می کند . هرچند که کامپیوتر موفق به پردازش بخش بسیار کوچکی از مغز یک جاندار زنده شد ولی می توان آن را موفقیتی بزرگ دانست .

در سال ۲۰۰۹ با سرمایه گزاری شرکت IBM و دانشگاه استانفورد دانشمندان توانستند با استفاده از ابررایانه به شبیه سازی ۱% از مغز انسان بپردازند . و امیدوارند تا ۱۰ سال آینده بتوانند به طور کامل مغز انسان را شبیه سازی کنند . این موضوع در علم زیست شناسی همیت ویژه دارد . با این کار دانشمندان میتوانند درک کنند که مغز چگونه کار میکند ، چگونه پیام ها منطقل می شوند ، چگونه خاطرات ذخیره می شوند و … . مغز انسان مهم ترین بخش بدن است ولی دانش بشر تا شناخت کامل آن فاصله زیادی دارد که پر کردن این فاصله یکی از کارهای کلیدی ابر رایانه در علم زیست شناسی است .

فضا

یکی دیگر از علومی که ابر رایانه ها در پیشرفت آن نقش اساسی دارند علم نجوم است . مدل سازی مسیر حرکت و رفتار اجرام آسمانی . بررسی توفانهای خورشیدی و اثر آنها بر زمین و بررسی اینکه چگونه بعد از انفجار بزرگ چگونه زمین ، ستاره ها و اجرام دیگر در فضا شکل گرفته اند . و اینکه چند سال از عمر جهان می گزرد و چقدر تا پایان آن باقی مانده است یکی دیگر از سوالاتی است که دانشمندان سعی در حل آن به وسیله ابر رایانه دارند .

بلایای طبیعی

با پیشبینی فجایع و بلایای طبیعی می توان تا حد زیادی از تعثیرات کشنده آن کاست و آسیب ها را به حداقل رساند . ابر رایانه ها می توانند تا حدودی مسیر طوفانها ، گردبادها ویا سونامی هارا پیش بینی کنند . همچنین آنها می توانند با تجزیه و تحلیل لرزه های زمین محل و مسیر زمین لزره ها را تا حدودی پیشبینی کنند تا بتوان از وقوع فجایع جلوگیری کرد .

پژوهش

از ابر رایانه ها در حل مسائل پیچیده فیزیک کوانتوم استفاده می شود .
در صنایع هوایی و نظامی ابر رایانه ها با با شبیه سازی الگوهای پرواز و مدل سازی پرواز و مسائل آیرودینامیک پرواز می توانند کمک شایانی در پیشرفت این تکنولوژی داشته باشند .
تحقیقات هسته ای نیاز به آزمایش دارند اما این آزمایشات می تواند برای زندگی انسانها بسیار خطرناک باشد . ابر رایانه ها به دانشمندان کمک می کنند تا با شبیه سازی واکنش ها و انفجارات هسته ای به پیشرفتهای بیشتر در فن آوری هسته ای برسند .
پروتئین ها یکی از اجزاء بسیار مهم زیستی هستند که دارای ساختار مولکولی سه بعدی و پیچیده ای می باشند . با تغییر اندکی در ساختار مولکولی ، پروتئین ها می توانند واکنش های متفاوتی را در بدن ایجاد کنند . یماری هایی مانند آلزایمر و فیبروز کیستیک با این پروتئین ها در ارتباط است بنابراین فهم ماهیت پروتئین ها معیوب و چگونگی پروتئینهای نرمال ، کلیدی است برای یادگیری این که چرا و چگونه چنین بیماری هایی رخ می دهند و را در مان آنها چیست . شببیه سازی و بررسی پروتئین ها کار بسیار پیچیده و پر محاسبه ای است که که کار دیگری است برای ابررایانه ها .
جریان خون ، مسیر و سرعت آن عواملی هستند که در کارکرد صحیح بدن نقش اساسی دارند . یکی از استفاده های پزشکی از ابر رایانه ها شبیه سازی این فرایند ها در بدن است . به عنوان مثال می توان با مقایسه عملکرد جریان خون در افراد مختلف به انواع اختلالات خونی و عملکرد آن پی برد .
همچنین ابر رایانه ها به تحقیق و مطالعه در زمینه دینامیک سیالات و خاک و یا در اکتشاف در اعماق هسته زمین کمک می کنند . آنها می توانند مدلهای پیچیده انیمشن از ساختار مولکولی ترکیبات شیمیایی و بیولوژیکی مختلف و کریستال ایجاد کنند.

ابررایانه ها ماشین های سودمندی هستند که در انجام آزمایشات و پژوهشات در زمینه های مختلف نقش حیاتی دارند و انسان را از شر بسیاری محدودیت ها نجات داده اند . ابر رایانه ها شاید کامپیوترهای رومیزی فردا باشند ؟
پاسخ
#3
ابررایانه‌ها با رم‌ها و کار آیی‌های بسیاری که دارند معمولاً برای عملیات حساس روی محاسبه از جمله مسائل فیزیک کوانتوم، هواشناسی، تحقیقات آب و هوا (از جمله تحقیق در مورد گرم شدن کرهٔ زمین) مدل سازی مولکولی (مطالعهٔ ساختارها و محتویات ترکیبات شیمیایی، ماکرومولکول‌های بیولوژیکی، پلیمرها و بلورها) شبیه‌سازی‌های فیزیکی (مثل شبیه‌سازی هواپیماها در تونل‌های هوا، شبیه‌سازی انفجار سلاح‌های هسته‌ای و تحقیق در مورد پیوست هسته‌ای) تحلیل مخفی و ... استفاده می‌شوند. دانشگاه‌های بزرگ، مراکز نظامی و آزمایشگاه‌های تحقیقات علمی بزرگ‌ترین کاربران آن هستند. نوع خاصی از مسائل به نام مسائل بسیار مشکل، مسائلی که حل کامل شان نیازمند منابع کامپیوتری نیمه بی پایان هستند. یک مطلب قابل توجه در این مقال تفاوت بین محاسبهٔ، توانایی محاسبه و ظرفیت است چنان که گراهام و همکارانش بررسی کرده‌اند. محاسبهٔ توانایی یعنی استفاده از ماکزیمم توان محاسبه برای حل یک مسئلهٔ بزرگ در کم‌ترین زمان. این سیستم اغلب می‌تواند مسئلهٔ را با حجم و پیچیدگی که هیچ کامپیوتر دیگری نمی‌تواند حل کند حل نماید. اما محاسبهٔ ظرفیت یعنی استفاده از توان محاسبهٔ مقرون به صرفه و کارآمد برای حل مسائل کم و بیش بزرگ یا تعداد زیادی مسائل کوچک یا آمادگی برای اجرا روی سیستم توانایی استفاده می‌شود.
پاسخ
#4
از ابر رایانه میتوان برای ارائه مدل کار سیستم عصبی یا مغز یک ارگانیسم استفاده کرد .

در سال ۲۰۰۶ موسسه اکول پلی تکنیک فدرال در لوزان فرانسه توانستند با استفاده از یک ابرکامپیوتر مدل بخشی از مغز موش را شبیه سازی کنند با اینکار دانشمندان توانستند بفهمند که مغز چگونه پیامهای عصبی را تولید و ارسال می کند . هرچند که کامپیوتر موفق به پردازش بخش بسیار کوچکی از مغز یک جاندار زنده شد ولی می توان آن را موفقیتی بزرگ دانست .

در سال ۲۰۰۹ با سرمایه گزاری شرکت IBM و دانشگاه استانفورد دانشمندان توانستند با استفاده از ابررایانه به شبیه سازی ۱% از مغز انسان بپردازند . و امیدوارند تا ۱۰ سال آینده بتوانند به طور کامل مغز انسان را شبیه سازی کنند . این موضوع در علم زیست شناسی همیت ویژه دارد . با این کار دانشمندان میتوانند درک کنند که مغز چگونه کار میکند ، چگونه پیام ها منطقل می شوند ، چگونه خاطرات ذخیره می شوند و … . مغز انسان مهم ترین بخش بدن است ولی دانش بشر تا شناخت کامل آن فاصله زیادی دارد که پر کردن این فاصله یکی از کارهای کلیدی ابر رایانه در علم زیست شناسی است .

فضا

یکی دیگر از علومی که ابر رایانه ها در پیشرفت آن نقش اساسی دارند علم نجوم است . مدل سازی مسیر حرکت و رفتار اجرام آسمانی . بررسی توفانهای خورشیدی و اثر آنها بر زمین و بررسی اینکه چگونه بعد از انفجار بزرگ چگونه زمین ، ستاره ها و اجرام دیگر در فضا شکل گرفته اند . و اینکه چند سال از عمر جهان می گزرد و چقدر تا پایان آن باقی مانده است یکی دیگر از سوالاتی است که دانشمندان سعی در حل آن به وسیله ابر رایانه دارند .

بلایای طبیعی

با پیشبینی فجایع و  بلایای طبیعی می توان تا حد زیادی از تعثیرات کشنده آن کاست و آسیب ها را به حداقل رساند . ابر رایانه ها می توانند تا حدودی مسیر طوفانها ، گردبادها ویا سونامی هارا پیش بینی کنند . همچنین آنها می توانند با تجزیه و تحلیل لرزه های زمین محل و مسیر زمین لزره ها را تا حدودی پیشبینی کنند تا بتوان از وقوع فجایع جلوگیری کرد .

پژوهش

از ابر رایانه ها در حل مسائل پیچیده فیزیک کوانتوم استفاده می شود .

زمانی
پاسخ
#5
همان طور که می‌توان حدس زد، هدف از طراحی و ساخت ابررایانه‌ها، انجام برخی از حیاتی‌ترین محاسبات و یافتن پاسخی برای بسیاری از پرسش‌های مهم پیش روی دانش بشری است.
شبیه‌سازی مهبانگ
شناخت بهتر زلزله
شناخت پیکربندی پروتئین‌ها
نقشه گردش خون انسان
مدل‌سازی از ویروس آنفلوآنزای خوکی
آزمایش سلاح‌های هسته‌ای
پیش‌بینی وضع آب و هوا
شبیه‌سازی مغز انسان
پاسخ
#6
همان طور که می‌توان حدس زد، هدف از طراحی و ساخت ابررایانه‌ها، انجام برخی از حیاتی‌ترین محاسبات و یافتن پاسخی برای بسیاری از پرسش‌های مهم پیش روی دانش بشری است.
شبیه‌سازی مهبانگ
شناخت بهتر زلزله
شناخت پیکربندی پروتئین‌ها
نقشه گردش خون انسان
مدل‌سازی از ویروس آنفلوآنزای خوکی
آزمایش سلاح‌های هسته‌ای
پیش‌بینی وضع آب و هوا
شبیه‌سازی مغز انسان
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان