Parallel computing: Numerics, applications, and trends

پیشرفت‌ها در معماری ریزپردازنده، فناوری اتصال متقابل و توسعه نرم‌افزار باعث رشد سریع در محاسبات موازی و توزیع شده شده است. با این حال، این توسعه تنها زمانی سود عملی دارد که با پیشرفت در طراحی، تجزیه و تحلیل و جنبه های کاربرد الگوریتم های موازی همراه باشد. به طور خاص، رویکردهای جدید از اعداد موازی برای حل مسائل محاسباتی پیچیده در سیستم های موازی و/یا توزیع شده مهم هستند.

این بررسی مختصر آخرین دستاوردها را در محاسبات موازی و توزیع شده ارائه می دهد. ویراستاران بر ارائه بحث نظری هر روش در زمینه کاربرد آن، با تمرکز ویژه بر موضوع مدل‌سازی پدیده‌های فیزیکی توسط معادلات دیفرانسیل جزئی (PDEs)، از جمله توسعه الگوریتم‌ها برای کاربردهای مختلف (مانند پیش‌بینی مالی) تأکید می‌کنند. و شبیه‌سازی‌های پزشکی).

کارشناسان مشهور بین‌المللی در این زمینه با تمرکز بر موضوعات مرتبط با آخرین روندها در محاسبات موازی، مشارکت‌هایی ارائه می‌کنند. اینها از الگوریتم های موازی، برنامه نویسی، ابزارها و محاسبات شبکه تا محاسبات موازی آینده را شامل می شود. توجه ویژه ای به اعداد موازی می شود: جبر خطی، معادلات دیفرانسیل، انتگرال گیری عددی، نظریه اعداد، و کاربرد آنها در شبیه سازی کامپیوتری.

ویژگی ها:

• ارائه یک فصل مقدماتی جامع، پیشرفت ها و روندها در موازی سازی

• توسعه الگوریتم ها برای کاربردهای مختلف، به علاوه سایر جنبه های مربوط به حل عددی موازی PDE ها را مورد بحث قرار می دهد. P>

• سایر کاربردهای عددی، مانند بازیابی داده ها با رویکرد جبر خطی، و روش های شبه مونت کارلو را بررسی می کند

• دینامیک مولکولی، فیزیک کوانتومی محاسباتی، تجزیه و تحلیل سیگنال های زیستی، و تصویر و کدگذاری ویدیویی

• مرور و نتیجه‌گیری مفیدی را برای همه فصل‌ها ارائه می‌کند

• با فصل کاملی در مورد آینده محاسبات موازی به پایان می‌رسد

این متن/مرجع ارزشمند، وضعیت هنر را در محاسبات موازی و توزیع شده ارائه می دهد. این کتاب برای همه دانشمندانی که مایل به طراحی و پیاده سازی راه حل های کارآمد در سیستم های کامپیوتری موازی و توزیع شده و همچنین ریاضیدانانی هستند که با کاربردهای عددی و شبیه سازی کامپیوتری پدیده های طبیعی سر و کار دارند، ضروری است.

</ P>

دکتر رومن تروبک استادیار دپارتمان سیستم های ارتباطی موسسه جوزف استفان اسلوونی است.

Dr. ماریان واترشیک و دکتر پیتر زینترهوف استادان گروه علوم کامپیوتر دانشگاه سالزبورگ اتریش هستند.

Advancements in microprocessor architecture, interconnection technology, and software development have fueled rapid growth in parallel and distributed computing. However, this development is only of practical benefit if it is accompanied by progress in the design, analysis and application aspects of parallel algorithms. In particular, new approaches from parallel numerics are important for solving complex computational problems on parallel and/or distributed systems.

This concise survey presents the latest achievements in parallel and distributed computing. The editors emphasize presentation of the theoretical discussion of each method in the context of its application, with particular focus applied to the subject of modeling physical phenomena by partial differential equations (PDEs), including the development of algorithms for different applications (such as financial prediction, and medical simulations).

Internationally renowned experts in the field provide contributions focusing on topics relating to the latest trends in parallel computing. These range from parallel algorithmics, programming, tools, and network computing to future parallel computing. Particular attention is paid to parallel numerics: linear algebra, differential equations, numerical integration, number theory, and their application in computer simulations.

Features:

• Presents a comprehensive introductory chapter, outlining advances and trends in parallelism

• Discusses the development of algorithms for different applications, plus other aspects related to the parallel numerical solution of PDEs

• Investigates other numerical applications, such as data retrieval by linear algebra approach, and quasi-Monte Carlo methods

• Explores molecular dynamics, computational quantum physics, the analysis of biosignals, and image and video coding

• Provides helpful overviews and conclusions for all chapters

• Concludes with a thorough chapter on the future of parallel computing

This invaluable text/reference presents the state of the art in parallel and distributed computing. The book is a must-read for all scientists who wish to design and implement efficient solutions on parallel and distributed computer systems, as well as for mathematicians dealing with numerical applications and computer simulations of natural phenomena.

Dr. Roman Trobec is an Assistant Professor at the Department of Communication Systems of the Jozef Stefan institute, Slovenia.

Dr. Marian Vajteršic and Dr. Peter Zinterhof are Professors at the Department of Computer Sciences of the University of Salzburg, Austria.