中文名称 | 分布处理计算机 | 外文名称 | distributed processors |
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特征 | 并行性 | 途径 | 网络连接 |
分布计算机系统产生于20世纪70年代初,由于它在计算机应用方面和计算机系统研究方面均有很大的作用,因此分布计算技术很受人们重视,发展很快。80年代,研究和开发了一批样机,它们大多具有实际应用的意义。例如美国施乐公司开发的Grapevine和Cedar,美国斯坦福大学研制成的V系统和美国卡内几梅隆大学开发的Mach,是这一阶段具有代表性的样机。
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分布处理机具有 3 种特性。
①并行性 组成分布处理机的各台处理机可以同时工作,因此它可支持并行运算。一个计算任务分解成若干相对独立的部分后可在分布处理机上并行地运行从而提高计算速度。
②坚固性 当组成分布处理机的一台或若干台处理机发生故障时,分布处理机仍可以继续工作。
③分散性 分布处理机的所有资源均可为组成它的处理机共享,共享资源采用分散的控制方式,各台处理机不分主次,它们对资源的共享是"平等"的。
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光计算机 与传统硅芯片计算机不同,光计算机用光束代替电子进行计算和存储:它以不同波长的光代表不同的数据,以大量的透镜、棱镜和反射镜将数据从一个芯片传送到另一个芯片。 研制光计算机的设想早在20世纪50年代后期就已提出。1986年,贝尔实验室的戴维.米勒研制成功小型光开关,为同实验室的艾伦.黄研制光处理器提供了必要的元件。1990年1月,黄的实验室开始用光计算机工作。 光计算机有全光学型和光电混合型。上述贝尔实验室的光计算机就采用了混合型结构。相比之下,全光学型计算机可以达到更高的运算速度。研制光计算机,需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学“晶体管”。现有的光学“晶体管”庞大而笨拙,若用它们造成台式计算机将有辆汽车那么大。因此,要想短期内使光学计算机实用化还很困难。
量子计算机 量子计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存,利用原子的量子特性进行信息处理。 由于原子具有在同一时间处于两个不同位置的奇妙特性,即处于量子位的原子既可以代表0或1,也能同时代表0和1以及0和1之间的中间值,故无论从数据存储还是处理的角度,量子位的能力都是晶体管电子位的两倍。对此,有人曾经作过这样的比喻:假设一只老鼠准备绕过一只猫,根据经典物理学理论,它要么从左边过,要么从右边过,而根据量子理论,它却可以同时从猫的左边和右边绕过。 量子计算机在外形上有较大差异,它没有盒式外壳;看起来像是一个被其它物质包围的巨大磁场;它不能利用硬盘实现信息的长期存储;但高效的运算能力使量子计算机具有广阔的应用前景。 如何实现量子计算,方案并不少,问题是在实验上实现对微观量子态的操纵确实太困难了。这些计算机机异常敏感,哪怕是最小的干扰--比如一束从旁边经过的宇宙射线--也会改变机器内计算原子的方向,从而导致错误的结果。目前,量子计算机只能利用大约5个原子做最简单的计算。要想做任何有意义的工作都必须使用数百万个原子。
在钢铁生产中高炉炼铁较其他部门需要更复杂的数学模型,目前计算机控制主要用于各种数据的收集、分析、记录,炉料的称量、校正、装卸、运输,控制热平衡,稳定炉况等。比较成熟的是用于热风炉系统和装料系统的自动控制。目前电子计算机应用于高炉生产的职能与任务可以概括为:
高炉计算机控制,现在倾向于采用以下两种形式:①分支控制,即上料系统和热风炉各用一台小型计算机控制,高炉本体另用一台主计算机控制。也有数座高炉共用一台主机集中控制,而每座高炉的热风及上料系统,各由一台小型计算机控制。②将高炉分成若干区域,进行局部控制。计算机接受高炉各部分发来的信号,然后发出指令,直接传送给调节器或提供给操作人员。
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