Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Зернистость (также называемая зернистостью ), состояние гранул или зерен , относится к степени, в которой материал или система состоит из различимых частей. Он может относиться либо к степени разделения более крупного объекта, либо к степени, в которой группы более мелких неразличимых объектов объединились вместе, чтобы стать более крупными различимыми объектами.

Точность и двусмысленность [ править ]

Крупнозернистые материалы или системы имеют меньше дискретных компонентов большего размера, чем мелкозернистые материалы или системы.

  • Крупнозернистый описание системы касается больших подкомпонентов.
  • Мелкозернистое описание касается более мелких компонентов , из которых состоят более крупные.

Понятия « зернистость» , « грубость» и « тонкость» относительны; и используются при сравнении систем или описаниях систем. Пример все более мелкой детализации: список стран в Организации Объединенных Наций , список всех штатов / провинций в этих странах, список всех городов в этих штатах и ​​т. Д.

Обратите внимание, что, хотя изменяющие термины, точный и грубый используются последовательно во всех полях, термин « детализация» - нет.

Физика [ править ]

Мелкозернистое описание системы является подробной, исчерпывающей, низкоуровневой моделью него. Крупнозернистое описание представляет собой модель , в которой некоторые из этих мелких деталей были сглажены или усреднены. Замена мелкозернистого описания крупнозернистой моделью с более низким разрешением называется крупнозернистой . (См., Например, второй закон термодинамики )

Молекулярная динамика [ править ]

В молекулярных динамиках , крупнозернистость состоит в замене атомистического описания биологической молекулы с более низким разрешением крупнозернистой моделью , что в среднем или сглаживает расстояние мелких деталей.

Крупнозернистые модели были разработаны для исследования динамики в более длительном масштабе времени и длины, которая имеет решающее значение для многих биологических процессов, таких как липидные мембраны и белки. [1] Эти концепции применимы не только к биологическим молекулам, но и к неорганическим молекулам.

Грубая зернистость может удалить определенные степени свободы , такие как колебательные моды между двумя атомами, или представить два атома как одну частицу. Цели, для которых системы могут быть крупнозернистыми, просто связаны с точностью динамических и структурных свойств, которые нужно воспроизвести. Эта современная область исследований находится в зачаточном состоянии, и, хотя она обычно используется в биологическом моделировании, лежащая в ее основе аналитическая теория плохо изучена.

Вычисления [ править ]

В параллельных вычислениях степень детализации означает объем вычислений по отношению к обмену данными, т. Е. Отношение вычислений к объему обмена. [2]

Детальный параллелизм означает, что отдельные задачи относительно малы с точки зрения размера кода и времени выполнения. Данные часто передаются между процессорами в количестве одного или нескольких слов памяти. На крупном уровне все наоборот: данные передаются нечасто после больших объемов вычислений.

Чем выше степень детализации, тем выше потенциал параллелизма и, следовательно, ускорения, но тем больше накладные расходы на синхронизацию и обмен данными. [3]

Чтобы достичь наилучшей параллельной производительности, необходимо найти наилучший баланс между нагрузкой и накладными расходами на связь. Если степень детализации слишком мала, производительность может пострадать из-за увеличения накладных расходов на связь. С другой стороны, если степень детализации слишком грубая, производительность может пострадать из-за дисбаланса нагрузки.

Реконфигурируемые вычисления и суперкомпьютеры [ править ]

В реконфигурируемых вычислениях и суперкомпьютерах эти термины относятся к ширине пути данных. Использование примерно однобитовых элементов обработки, таких как конфигурируемые логические блоки (CLB) в FPGA , называется мелкозернистыми вычислениями или мелкозернистой реконфигурируемостью, тогда как использование широких трактов данных, таких как, например, 32-битные ресурсы, как микропроцессорные процессоры или управляемые потоком данных блоки пути данных ( DPU ), как в реконфигурируемом массиве каналов данных ( rDPA ), называется крупнозернистым вычислением или крупнозернистой реконфигурируемостью.

Детализация данных [ править ]

Зернистость данных относится к размеру , в котором поле данных разделено. Например, почтовый адрес может быть записан с грубой степенью детализации как одно поле:

  1. адрес = 200 2-й пр. Южный # 358, Санкт-Петербург, FL 33701-4313 США

или с мелкой детализацией , как несколько полей:

  1. почтовый адрес = 200 2nd Ave. South # 358
  2. city ​​= Санкт-Петербург
  3. состояние = FL
  4. почтовый индекс = 33701-4313
  5. страна = США

или даже более мелкая детализация:

  1. улица = 2-я авеню Юг
  2. номер адреса = 200
  3. номер апартамента / апартамента = # 358
  4. city ​​= Санкт-Петербург
  5. состояние = FL
  6. почтовый индекс = 33701
  7. почтовый индекс-аддон = 4313
  8. страна = США

Более высокая степень детализации требует дополнительных затрат на ввод и хранение данных. Это проявляется в большем количестве объектов и методов в парадигме объектно-ориентированного программирования или в большем количестве вызовов подпрограмм для процедурного программирования и параллельных вычислительных сред. Однако он предлагает преимущества в гибкости обработки данных при изолированной обработке каждого поля данных, если это необходимо. Проблема производительности, вызванная чрезмерной детализацией, может не проявиться, пока масштабируемость не станет проблемой.

Фотопленка [ править ]

В фотографии зернистость - это мера зернистости пленки . Он измеряется с использованием определенной стандартной процедуры, но, как правило, большее число означает, что зерна серебра больше и их меньше в данной области.

См. Также [ править ]

  • Сложные системы
  • Сложность
  • Кибернетика
  • Гранулярные вычисления
  • Гранулярность (параллельные вычисления)
  • Три позиции Деннета
  • Высокий и низкий уровень
  • Уровни анализа
  • Мета-системы
  • Блокировка множественной гранулярности
  • Размер частицы
  • Самоорганизация
  • Системное мышление

Заметки [ править ]

  1. ^ Kmiecik, S .; Gront, D .; Колинский, М .; Wieteska, L .; Давид, AE; Колинский, А. (2016). «Крупнозернистые модели белков и их применение» . Химические обзоры . 116 (14): 7898–936. DOI : 10.1021 / acs.chemrev.6b00163 . PMID  27333362 .
  2. ^ Спейси 2012 .
  3. ^ FOLDOC

Ссылки [ править ]

  • де Пабло, JJ (2011). «Крупнозернистое моделирование макромолекул: от ДНК до нанокомпозитов». Ежегодный обзор физической химии . 62 : 555–74. Bibcode : 2011ARPC ... 62..555D . DOI : 10,1146 / annurev-physchem-032210-103458 . PMID  21219152 .
  • Спейси, S .; Luk, W .; Келли, PHJ; Кун, Д. (2012). «Улучшение задержки связи с архитектурой только для записи». Журнал параллельных и распределенных вычислений . 72 (12): 1617–1627. DOI : 10.1016 / j.jpdc.2012.08.007 .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )