ما هى الحوسبة التفرعية ؟

بواسطة أحمد علاء 4/9/2013 9:00:00 PM

لقد امسينا في حقبة اصبحت فيها قدرات الحاسب المعالجية هائلة للغاية وقوية بشكل قوي ولكن للأسف هذه التطورات في الهاردوير لم يرافقها تطور على صعيد البرمجيات بالشكل الأمثل الأمر الذي خلق بالمبرمجين للخروج عن تصميم فون نيومان الشهير التسلسلي والعمل على مفاهيم الحوسبة والبرمجة التفرعية فماهي الحوسبة التفرعية ؟

بشكل تقليدي كانت أكواد برامج الحاسب تكتب بشكل لتتناسب مع المعالجة التسلسلية بحيث تناسب نموذج فون نيومان الشهير للتعليمات بحيث تراعي ما يلي :
1- ان يعمل البرنامج على حاسب واحد بحيث يملك وحدة معالجة مركزية واحدة فقط CPU .
2- تقسم المشكلة الى عدد محدد من التعليمات للحل .
3-يتم تنفيذ التعليمات الواحدة تلو الاخرى .
4- يتم معالجة تعليمة واحدة فقط خلال لحظة زمنية معينة .

الحوسبة التفرعية

في ابسط اشكالها فان المعالجة التفرعية هي الاستعمال المتزامن لعدة موارد المعالجة "كالمعالج او جهاز كامل " ليتم حل المشكلة وفق مايلي :
1-يتم تنفيذ البرنامج على عدة وحدات معالجة مركزية CPU.
2- يتم تقسيم المشكلة الى عدة اجزاء المستقلة بحيث يتم معالجة كل قسم على حدا على التوازي .
3-يتم تقسيم كل قسم بالتاي الى اجزاء متسلسلة اصغر من التعليمات .
4- يتم معالجة التعليمات بشكل متوازي على عدة cpu.

الحوسبة التفرعية

موارد المعالجة يمكن ان تتضمن :
1- جهاز كمبيوتر واحد مع عدة معالجات او معالج بعدة نوى.
2- عدد من اجهزة الحاسب المترابطة فيما بينها من خلال شبكة.
3- اي خليط مما سبق .

عالم متوازي :
اننا نعيش في عالم تجري فيه الاحداث بشكل متواز فتحرك المجرات وتغيرات الطقس و الاحداث التي يقوم بها الناس كل يوم هي احداث تحدث على التوازي ولا ينتظر اي حدث ظهور آخر فكل الاحداث تجري بأوقات متزامنة .

الحوسبة التفرعية

الحوسبة التفرعية

استعمالات الحوسبة التفرعية :
تاريخيا تعتبر الحوسبة التفرعية احد انماط الحوسبة عالية المستوى high end بحيث كانت تقوم بعمليات نمذجة المشاكل العلمية والهندسية الموجودة في العالم الحقيقي .

بعض الامثلة على استعمالات الحوسبة التفرعية :
نمذجة بيئة الارض والغلاف الجوي والتنبؤ بالطقس , بالفيزياء التطبيقية ودراسة حركة الذرات والجزيئات والمادة وكل الظواهر الفيزيائية .
والكيمياء وعلوم الحاسب والهندسة الكهربائية في تصميم الدارات والهندسة الميكانيكية وللحديث بقية.

المصدر