Parallele Computergraphik und Animation mit Transputern

1.1 انگیزه سیستم‌های موازی در دهه گذشته جهش سریع توسعه را تجربه کرده‌اند و در حال حاضر به عنوان پاسخی به سؤالات فناوری اطلاعات در آینده در نظر گرفته می‌شوند، که از یک سو نیاز به قدرت محاسباتی به شدت افزایش یافته است. انتظار قیمت-عملکرد بهتر از سوی دیگر -رابطه باید برآورده شود. در زمینه محاسبات علمی، که در آن، برای مثال، حل مسائل در مکانیک سیالات، شبیه‌سازی فرآیندهای فنی یا بهینه‌سازی سیستم‌های پیچیده، مستلزم سطح بالایی از قدرت محاسباتی است که دیگر نمی‌توان با رایانه‌های برداری معمولی به دست آورد. این مسائل در زمان قابل قبولی با تقسیم مسئله کلی به مسائل فرعی کوچکتر حل می شوند که سپس به صورت موازی محاسبه شده و در پایان به راه حل کلی متصل می شوند. اگر نیاز به حداکثر قدرت محاسباتی چندان زیاد نباشد، کاربران، به عنوان مثال در زمینه های پایگاه داده یا هوش مصنوعی، امیدوارند که استفاده از رایانه های موازی جایگزین مقرون به صرفه ای برای مین فریم های بسیار گران تر با عملکرد یکسان باشد. اگرچه سخت‌افزار رایانه‌های موازی برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون در مورد قدرت محاسباتی رشد کرده است، اما هنوز نمی‌توان همین را در مورد نرم‌افزارهای قابل استفاده در این سیستم‌ها گفت. نرم افزار موازی در سال های اخیر فراتر از مرحله تحقیقاتی دانشگاه پیشرفت نکرده است و بنابراین هنوز نمی توان آن را به کاربرانی که تشنه عملکرد و کارایی هستند به عنوان یک راه حل کامل جهانی ارائه داد.

1.1 Motivation Parallele Systeme haben im letzten Jahrzehnt einen rasanten Entwicklungs­ schub erfahren und gelten derzeit als Antwort auf die informationstechnischen Fragen der Zukunft, bei denen es zum einen den immens gestiegenen Bedarf an Rechenleistung und zum anderen die Erwartung eines besseren Preis- Lei­ stungs-Verhältnisses zu erfüllen gilt. Im Bereich des scientific computing, in dem z.B. die Lösung von Problemen der Strömungsmechanik, der Simulation technischer Vorgänge oder der Optimie­ rung komplexer Systeme einen hohen Bedarf an Rechenleistung erfordert, der mit Vektorrechnern der herkömmlichen Bauweise nicht mehr erreicht werden kann, löst man diese Probleme in akzeptabler Zeit durch Aufteilen des Gesamt­ problems in kleinere Unterprobleme, die dann parallel berechnet am Ende zur Gesamtlösung verbunden werden. Ist der Bedarf an Höchstrechenleistung nicht ganz so groß, so erhoffen sich die Anwender, etwa aus den Bereichen Daten­ banken oder künstliche Intelligenz, durch den Einsatz von Parallelrechnern eine kostengünstige Alternative zu den wesentlich teureren Mainframes bei gleicher Leistung. Obwohl die Hardware der Parallelrechner den steigenden Anforderungen an die Rechenleistung gewachsen ist, so kann man dies von der Software, die auf die­ sen Systemen eingesetzt werden kann, noch nicht behaupten. Die parallele Software kam auch in den letzten Jahren nicht aus dem universitären For­ schungsstadium hinaus und kann deshalb dem leistungs- bzw. effizienzhungri­ gen Anwender noch nicht als universelle Komplettlösung angeboten werden.