Japonczycy (2002) ogłosili zakonczenie prac nad nowym
superkomputerem o nazwie EARTH SIMULATOR (NEC
Corporation) szybszego 3-4 razy ni_ ASCI WHITE (około 40
Tflops).
Konstruktorzy oczekuja, _e po wypełnieniu bazy danych
pomiarowych (atmosferycznych, hydrosferycznych i
geosferycznych) beda mogli przewidywac zbli_ajace sie
katastrofy: trzesienia ziemi, susze, tajfuny i cyklony.
Grudzien 2002 (plany)
Europa tak_e konstruuje własny superkomputer na
zapotrzebowanie meteorologii o nazwie BLUE STORM. Zostanie
uruchomiony w grudniu 2002, i bedzie przygotowywał
srednioterminowe prognozy pogody ( do 10 dni naprzód)
1-szy moduł (2002) 7 Tflops
2-gi moduł (2004) 23 Tflops
[...] Rozwój układów elektronicznych prowadzi [...] Rozwój układów elektronicznych prowadzi do tej samej bariery co w
przypadku ludzkiego mózgu - trudno pogodzic wzrost zło_onosci ze
wzrostem szybkosci. W tym przypadku wykorzystuje sie sygnały
elektryczne, a nie chemiczne, które rozchodza sie z predkoscia swiatła.
Mimo to predkosc rozchodzenia sie sygnałów ju_ dzis jest praktycznym
ograniczeniem, z którym musza sie liczyc konstruktorzy szybkich
komputerów. Mo_na jeszcze zmniejszyc wielkosc obwodów, ale w koncu
napotkamy granice wynikajaca z atomowej struktury materii, do czego
jednak nam jeszcze du_o brakuje.
Zło_onosc układów elektronicznych mo_e jeszcze wzrosnac bez utraty
szybkosci, jesli konstruktorzy zaczna nasladowac budowe ludzkiego mózgu.
Mózg nie ma centralnego procesora, który przetwarza kolejno wszystkie
instrukcje. Składa sie z milionów procesorów, które działaja jednoczesnie.
Przyszłe inteligentne układy elektroniczne beda miały podobna
architekture równoległa.
Informatyka 2003
Informatyka ( Computer Science - j. ang ) to dziedzina nauki i
techniki zajmujaca sie: gromadzeniem, przetwarzaniem,
przesyłaniem i wykorzystywaniem informacji oraz srodkami
technicznymi wykorzystywanymi do w/w celów.
Def. encyklopedyczna:
Alternatywne definicje:
1. 1.Informatyka jest nauka o przetwarzaniu informacji,
zwłaszcza przy u_yciu automatycznych srodków pomocniczych.
2. Informatyka jest dziedzina wiedzy i działalnosci zajmujaca sie
algorytmami.
Def INFORMATYKI
Def. encyklopedyczna:
Informatyka ( Computer Science - j. ang ) to dziedzina nauki i
techniki zajmujaca sie: gromadzeniem, przetwarzaniem,
przesyłaniem i wykorzystywaniem informacji oraz srodkami
technicznymi wykorzystywanymi do w/w celów.
Alternatywne definicje:
1. 1.Informatyka jest nauka o przetwarzaniu informacji,
zwłaszcza przy u_yciu automatycznych srodków pomocniczych.
2. Informatyka jest dziedzina wiedzy i działalnosci zajmujaca sie
algorytmami.
Informatyka obejmuje m. in. nastepujace dziedziny wiedzy:
- teorie informacji,
Teoria kodowania i przekazywania wiadomosci ze zródła do obiektu ich przeznaczenia,
obejmuje problemy badania ilosci informacji w wiadomosci, znajdowanie sposobów
najwierniejszego odtwarzania informacji i najlepszego rodzaju nadawania sygnałów.
- teorie algorytmów,
Nauka o metodologii budowania algorytmów i badania ich własciwosci.
- lingwistyke matematyczna,
Nauka zajmujaca sie stosowaniem metod matematycznych w jezykoznawstwie,
zastosowania głownie w teorii programowania algorytmów.
- teleinformatyke,
Ogół dziedzin nauki i techniki dotyczacych przekazywania wiadomosci na odległosc z
wykorzystaniem metod i sprzetu informatycznego.
- teorie budowy komputerów.
Dziedzina nauki i techniki obejmujaca zagadnienia budowy i oceny jakosci komputerów i
sprzetu informatycznego
dziedziny
Informatyka 2003
Pojecia, którymi operuje sie przy definiowaniu informatyki:
- informacja - podmiot zadan realizowanych technikami
informatycznymi
- algorytm- przepis realizacji zadania srodkami informatycznymi
- program- (software) - metoda zapisu tresci algorytmu
- srodki techniczne informatyki - ( hardware ) w tym komputery,
aczkolwiek nie tylko.
INFORMACJA
Pojecia, którymi operuje sie przy definiowaniu informatyki:
- informacja - podmiot zadan realizowanych technikami
informatycznymi
- algorytm- przepis realizacji zadania srodkami informatycznymi
- program- (software) - metoda zapisu tresci algorytmu
- srodki techniczne informatyki - ( hardware ) w tym komputery,
aczkolwiek nie tylko.
Informacja nazywamy wiiellkosc abstrakcyjna,, która mo_e byc
przechowywana w pewnych obiiektach,, przesyłłana miiedzy
pewnymii obiiektamii,, przetwarzana w pewnych obiiektach ii
stosowana do sterowaniia pewnymii obiiektamii,, przy czym przez
obiiekty rozumiie siie organiizmy _ywe,, urzadzeniia techniiczne
oraz systemy takiich obiiektów..
ALGORYTM
Algorytmem nazywa sie scisle okreslony sposób postepowania,
doprowadzajacy do rozwiazania ka_dego zadania z pewnej klasy
zadan. Pozwala na realizacje zadania bez zrozumienia jego
tresci. Wykonawca (interpretatorem - maszyna, człowiek,
elementarny układ biologiczny, etc.) jest obiekt , który reaguje na
sygnały reprezentujace polecenia wykonywaniem czynnosci na
które składaja sie polecenia.
ALGORYTM
Warunki, jakie winien spełniac algorytm:
- warunek scisłosci - przedstawienie algorytmu w postaci ciagu operacji
arytmetyczno-logicznych, realizowanych na pewnym zbiorze danych,
- warunek okreslonosci - nie dopuszcza istnienia _adnych niejasnosci w
sformułowaniu algorytmu,
- warunek uniwersalnosci - przeznaczenie do rozwiazywania wiekszej liczby
zadan , tworzacych pewna klase zadan,
- warunek efektywnosci - po skonczonej liczbie operacji arytmetycznologicznych
otrzymuje sie rozwiazanie zadania ( z pewnej klasy zadan).
PROGRAM
Program jest to zakodowany w sformalizowanym jezyku
algorytm , który realizuje komputer w procesie przetwarzania
informacji.
Realizacja programu przy u_yciu współczesnego komputera
cyfrowego jest mo_liwa, gdy:
- program przedstawiony jest w postaci ciagu wektorów informacji
cyfrowej,
- program w wy_ej opisanej formie znajduje sie w pamieci
operacyjnej komputera.
Def.
PROGRAM
SRODKI TECHNICZNE INFORMATYKI
Urzadzenie elektroniczne przeznaczone do przetwarzania
informacji pod kontrola programu nazywamy
KOMPUTEREM. Komputer przyjmuje dane w postaci
umo_liwiajacej automatyczne rozpoznanie.
W zale_nosci od sposobu kodowania informacji mamy do czynienia z dwiema
klasami komputerów : analogowymi i cyfrowymi.
Informacja (data) w komputerze jest reprezentowana przy pomocy
odpowiedników fizycznych zwanych zmiennymi maszynowymi.
SRODKI TECHNICZNE
Informatyka 2003
W komputerach analogowych sa nimi przewa_nie napiecia (a rzeczywistosci
ładunki) w tzw. kondensatorach pamietajacych, zas zmienne pierwotne
odwzorowywane sa w pewnym przedziale napiec.
W komputerach cyfrowych informacja jest zapamietywana w postaci stanów
dyskretnych układów elektronicznych lub innych elementów, które w ten
sposób stanowia zmienne maszynowe.
Komputer anallogowy
Komputer cyfrowy
Kllasyfiikacja zadan rozwiiazywanych metodamii iinformatykii
na podstawiie kryteriium metody przetwarzaniia iinformacjii:
- modelle oblliiczeniiowe,,
- modelle morfollogiiczne,,
- modelle semantyczne..
Pojecie modelu - opis rzeczywistego obiektu/zjawiska z pewnym
poziomem uproszczen.
Cechy dobrze dobranego modellu:
- wiiarygodnosc,,
- przydatnosc modellu do postawiionego zagadniieniia,,
- dostepnosc gotowych metod postepowaniia dlla okresllonych kllas modellii..
Modell oblliiczeniiowy powstaje wtedy,, gdy iinteresujace cechy
probllemu wyra_a siie w postacii wiiellkoscii przyjmujacych
wartoscii lliiczbowe,, a zwiiazkii miiedzy tymii wiiellkosciiamii mo_na
z dostateczna dokłładnosciia aproksymowac zalle_nosciiamii
matematycznymii o znanych realliizacjach w postacii
efektywnych allgorytmów dziiałłan na wartosciiach lliiczbowych..
Typowymi przykładami prostych modeli Typowymi przykładami prostych modeli obliczeniowych sa:
- układy równan i nierównosci algebraicznych,
- układy równan ró_niczkowych i całkowych,
- zale_nosci statystyczne, algebraiczne i analityczne.
Zło_one modele obliczeniowe zawieraja elementy ró_nych prostych modeli
obliczeniowych. Np. model zjawisk meteorologicznych, model procesów
metalurgicznych, etc.
Główne dziedziny zastosowan: nauki scisłe i przyrodnicze, in_ynieria i
technologia.
Informatyczne metody postepowania z modelami obliczeniowymi
sprowadzaja sie do tworzenia bibliotek algorytmów odpowiadajacych
najczesciej wystepujacym elementom tych modeli.
Informatyka 2003
- Algorytmy dokładne wynikaja z zastosowania metod, które teoretycznie
prowadza do dokładnego rozwiazania postawionego zadania.
- Algorytmy przybli_one wynikaja z zastosowania metod, w których:
- rozwiazywany problem jest zastepowany problemem zbli_onym,
- zastepuje sie pewne obiekty obiektami przybli_onymi,
- pewne postepowanie nieskonczone zastepuje sie postepowaniem
skonczonym.
Allgorytmy stosowane do rozwiiazywaniia zagadniien
sformułłowanych jako modelle oblliiczeniiowe dziielliimy na dwiie
zasadniicze grupy:.
- Algorytmy dokładne wynikaja z zastosowania metod, które teoretycznie
prowadza do dokładnego rozwiazania postawionego zadania.
- Algorytmy przybli_one wynikaja z zastosowania metod, w których:
- rozwiazywany problem jest zastepowany problemem zbli_onym,
- zastepuje sie pewne obiekty obiektami przybli_onymi,
- pewne postepowanie nieskonczone zastepuje sie postepowaniem
skonczonym.