مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان
مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان با استفاده از منابع محاسباتی پیشرفته به مطالعه و طراحی راه‌حل برای مسائل پیچیده می‌پردازد. این مشکلات می‌تواند از بهترین روش طراحی سیستم‌های شبکه کامپیوتری در مقیاس بزرگ تا نحوه تعیین کارآمدترین روش برای انجام عملیات ریاضی شامل اعداد بسیار زیاد را شامل شود.
در اصل فراکامپیوتر، محاسبات در مورد محاسبات است. فراکامپیوتر امکان انجام عملیاتی را فراهم می‌کند که رایانه‌های فردی و حتی برخی از ابررایانه‌ها به تنهایی قادر به انجام آن نیستند. در این مقاله تلاش شده تا به بررسی این مرکز بپردازیم.
شرکت شبیه‌سازان امیرکبیر در تجهیز این مرکز و دیگر قسمت‌ها مانند مرکز پردازش ابری دانشگاه سمنان کمک‌ها و مشاوره‌های مناسب و کاربردی ارائه کرده است.
ابررایانه‌ها به انجام محاسبات مسائل پیچیده و پیشرفته می‌پردازند
شرایط اصلی مرکز سوپر کامپیوتر دانشگاه سمنان
در طراحی و راه‌اندازی مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان شرایط زیر در نظر گرفته شده است:
- پیچیدگی وابسته به دامنه
نوعی پیچیدگی ناشی از عوامل خاص به زمینه‌ای است که مسئله محاسباتی در آن تنظیم شده است.
- فراپیچیدگی
نوعی پیچیدگی است که زمانی به وجود می‌آید که تحلیل محاسباتی یک مسئله با ماهیت پیچیده خود مسئله ترکیب شود.
- محاسبات میانی
محاسباتی که در لایه برنامه اتفاق می‌افتد و شامل پردازش فشرده داده‌هایی است که متعاقباً به کاربر یا برنامه مداخله‌گر دیگری ارائه می‌شود.
- شبکه
استفاده از اتصالات فیزیکی یا بی‌سیم برای پیوند دادن کامپیوترها و شبکه‌های کامپیوتری مختلف به یکدیگر به‌طوری‌که آن‌ها بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و در کارهای محاسباتی فشرده با یکدیگر همکاری کنند.
- ابررایانه
یک کامپیوتر فوق‌العاده قدرتمند که از کامپیوترهای رومیزی معمولی بسیار پیشی می‌گیرد.
- محاسبات فراگیر
رویکردی به محاسبات که در آن فعالیت محاسباتی در دسکتاپ، لپ‌تاپ یا سرور مجزا نیست، بلکه می‌تواند در همه جا و در هر زمان از طریق استفاده از ریزپردازنده‌های تعبیه‌شده در دستگاه‌های روزمره رخ دهد.
رشد سریع کامپیوترها بهره‌برداری از تمام منابع محاسباتی را دشوار می‌کند
مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان و دلایل به‌کارگیری آن
حوزه فراکامپیوتر در طول دهه ۱۹۸۰ به وجود آمد. محققان متوجه شدند که رشد سریع سیستم‌های کامپیوتری شبکه‌ای به زودی بهره‌برداری از تمام منابع محاسباتی به هم پیوسته را دشوار می‌کند. این امر می‌تواند منجر به هدر رفتن منابع شود؛ مگر اینکه یک لایه اضافی از قدرت محاسباتی ایجاد شود.
این لایه روی یک مشکل محاسباتی کار نمی‌کند. در عوض، کارآمدترین روش برای رسیدگی به مشکل را تعیین می‌کند. مرکز پردازش سریع دانشگاه سمنان فعالیت‌های گسترده‌ای برای حل محاسبات سنگین و پیشرفته در حوزه‌ها و صنایع مختلف انجام می‌دهد.
به‌عبارت‌دیگر، محققان پتانسیل استفاده از رایانه را به‌گونه‌ای پیچیده دیدند که فقط یک رایانه می‌تواند آن را مدیریت کند. این لایه جدید فرا محاسباتی در بالای لایه محاسباتی میانی قرار می‌گیرد که روی حوزه‌های تحقیقاتی کار می‌کند. این موضوع تضمین می‌کند که لایه میانی بهترین استفاده را از منابع خود می‌کند و تا حد امکان به محاسبات نزدیک می‌شود. این موضوع یکی از مواردی است که هنگام اجرای مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان مدنظر بوده است.
یکی از دلایلی که ممکن است یک برنامه کاربردی به لایه فرا کامپیوتری نیاز داشته باشد، وجود پیچیدگی است. پیچیدگی‌ها عناصری از یک مسئله محاسباتی هستند که حل آن را دشوارتر می‌کنند. پیچیدگی‌های وابسته به دامنه به دلیل زمینه محاسبات ایجاد می‌شود. سامانه پردازش سریع HPC دانشگاه سمنان در تلاش برای حل بسیاری از این پیچیدگی‌ها تلاش‌هایی کرده است.
فرا پیچیدگی‌ها آن‌هایی هستند که به دلیل ماهیت مسئله محاسباتی به جای زمینه آن به وجود می‌آیند؛ مثالی از فراپیچیدگی تابعی است که بیش از یک راه‌حل ممکن دارد. این موضوعات از دلایل دیگر راه‌اندازی مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان است.
حوزه فراکامپیوتر در طول دهه ۱۹۸۰ به وجود آمد
← مرکز محاسبات سریع شبیه‌سازان امیرکبیر →
اینترنت و ابررایانه دانشگاه سمنان
فراکامپیوتر اغلب برای حل محاسبات پیچیده از طریق شبکه بین بسیاری از رایانه‌های مختلف استفاده می‌شود. رایانه‌های شبکه می‌توانند منابع خود را به‌گونه‌ای ترکیب کنند که هر کدام بخشی از مشکل را حل کنند. از دلایل مرکز محاسبات سریع دانشگاه سمنان می‌تواند این موضوع هم باشد.
به‌این‌ترتیب، آن‌ها تبدیل به یک ابررایانه مجازی با قابلیت‌های بیشتر از هر ماشین فردی می‌شوند. یکی از نمونه‌های موفق این پروژه، پروژه‌ای است که توسط بیوشیمی‌دانان انجام شده است که نحوه تا شدن و اتصال پروتئین‌ها به یکدیگر را مطالعه می‌کنند. این موضوع معمولاً با استفاده از برنامه‌های کامپیوتری که رفتار پروتئین‌ها را مدل می‌کنند، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان آزمایشات مشابه با این مدل‌سازی شده‌اند.
با این حال، این برنامه‌ها در آزمایشگاه پردازش موازی و شبکه‌ای دانشگاه سمنان زمان و قدرت محاسباتی زیادی را مصرف می‌کنند. ابر رایانش به دانشمندان این امکان را داد تا داده‌هایی را در مورد تا شدن پروتئین به‌طور هم‌زمان تولید کنند. کاربران سعی می‌کنند شکل‌ها را به روش‌های مختلف در کنار هم قرار دهند و زمان و قدرت محاسباتی خود را به روشی سرگرم‌کننده و آسان به پروژه کمک کنند. با توجه به بالا بودن قیمت تجهیزات، اجاره سیستم پردازش موازی و سریع دانشگاه سمنان پیشنهاد شده است.
کامپیوترهای یک شبکه منابع را به‌گونه‌ای ترکیب کنند که هر کدام بخشی از مشکل را حل کنند
نتیجه‌گیری
مرکز ابررایانه دانشگاه سمنان برای انجام محاسبات بسیار پیشرفته با سرعت بالا و همراه با هزینه‌های کمتر توسعه داده شده است. از آنجا که قیمت این تجهیزات نسبتاً بالاست، شرکت شبیه‌سازان امیرکبیر با اجاره تجهیزات و کامپیوترهای فوق پیشرفته و همچنین ارائه مشاوره‌های لازم کمک‌های زیادی کرده است. سرور محاسباتی دانشگاه سمنان با کمک این مجموعه در حال پیشرفت است.
سؤالات متداول
در این قسمت به برخی از سؤالات شما عزیزان پاسخ داده می‌شود:
چگونه کامپیوترها از ابر داده استفاده می‌کنند؟
ابر داده سند اطلاعاتی را در مورد یک سند مانند نویسنده، زمان ایجاد، آخرین بار تغییر و اندازه آن می‌دهد. ابر داده صفحه وب برای کمک به توصیف صفحه و درک آسان صفحه برای موتورهای جستجو و سایر رایانه‌ها استفاده می‌شود.
انواع محیط‌های محاسباتی کدم‌اند؟
- شخصی
- به اشتراک‌گذاری زمان
- سرور مشتری
- توزیع شده
- ابری
- خوشه‌ای
هدف از محاسبات چیست؟
هدف کامپیوتر انجام محاسبات، ذخیره اطلاعات، بازیابی داده‌ها و پردازش اطلاعات است. رایانه دارای داده‌های برنامه‌ریزی شده یا زبان رایانه‌ای است که به رایانه می‌گوید چگونه هدف خود را برآورده کند. کامپیوتر فقط کاری را انجام می‌دهد که برای انجام آن برنامه‌ریزی شده است.
