in der Physik. Wird in den folgenden Basen verwendet. Richtungen: experimentautomatisierung und Echtzeit-Prozesssteuerung (siehe. Versuchsautomatisierung), numerische Analyse, analytisch Berechnungen, Computerexperimente, Visualisierung von Daten aus einem physikalischen oder Computerexperiment (siehe. Grafische Darstellung von Daten), lokales Computing, Netzwerke.

Numerisches Experiment physisch Modell auf einem Computer vervollständigt es normalerweise theoretisch. Forschung, zur Beschreibung des Systems einer Menge von ur-ny oder f-l gebracht. In den meisten Fällen kann letzteres nur mit Hilfe der numerischen Analyse analysiert werden, die darin besteht, diese Gleichungen zu lösen oder berechnung von f-l mit geeigneten Methoden wird Mathematik berechnet.

Analytische Berechnungen. Neben den enormen Möglichkeiten zur numerischen Analyse von Problemen in der Physik, modern. computersysteme bieten theoretischen Physikern eine breite Palette von analytischen Softwaresystemen. Berechnungen (CAB), siehe, mit denen Sie Operationen wie Differenzierung, Integration, Lösung von Gleichungssystemen, Vereinfachung von Ausdrücken (Gießen ähnlicher Begriffe, Ersetzen anderer Ausdrücke anstelle eines Symbols oder Ausdrucks usw.) analytisch ausführen können. Infolgedessen ist das Ergebnis der Berechnung eine bestimmte Analyse. ein Ausdruck, zum Beispiel eine Funktion mit einer expliziten Abhängigkeit von ihren Argumenten. CABs sind ein leistungsstarkes (und praktisch einziges) Werkzeug zur Lösung von Problemen, deren Analyse unerschwinglich hohe Kosten für manuelle Arbeit erfordert. Lösung (zum Beispiel das Problem der Invertierung einer Matrix ausreichend hoher Ordnung, bei der es sich um Symbole oder algebraische Ausdrücke handelt) oder Probleme, die sehr empfindlich auf den Genauigkeitsverlust in ihrer numerischen Lösung reagieren (z. B. das Problem der Analyse der Stabilität eines Plasmas in einer Installation dieses Typs, die sich auf den Zustand reduziert das Vorhandensein einer Null einer bestimmten Funktion in einem bestimmten Bereich, dessen Position sehr empfindlich auf den Genauigkeitsverlust bei numerischen Berechnungen reagiert). Natürlich können CABs nur solche Probleme lösen, für die ein klarer Algorithmus zur Erstellung einer Lösung bekannt ist.

Traditionen. Anwendungsgebiete von CAB in der Physik - himmlische, allgemeine Relativitätstheorie, Physik der Elementarteilchen, Plasma, Hydrodynamik, Theorie nichtlinearer Differentiale. ur-niy usw. Eines der auffälligsten Ergebnisse - die Berechnung des Beitrags dreiseitiger Diagramme im anomalen Magn. Moment des Elektrons, das es ermöglichte, eine Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment mit einer Genauigkeit von ~ 10-12 zu erreichen, siehe.

Naib, ein weit verbreitetes CAB - das REDUCE-System, das spät entwickelt wurde. 1960er Jahre - früh. 1970er Jahre unter der Leitung von E. Hearn. Die erste Version des Systems wurde von Digital Equipment Corporation (USA) für den PDP-11-Minicomputer entwickelt. Anschließend wurde REDUCE auf allen Basen verfügbar. Computertypen, einschließlich PCs und Workstations.

Das Funktionsprinzip von CAB REDUCE ist in Abb. 2 dargestellt. 1. Der Benutzer REDUCE schreibt Aufgaben für Spezialisierte. Sprache eines hohen Niveaus der Beschreibung der analytischen. Berechnungen (Sprache reduzieren). Tatsächlich ist CAB REDUCE in Lisp-Sprache geschrieben. Der Benutzer benötigt jedoch keine Kenntnisse über Lisp, da das Ausführen eines REDUCE-Programms darin besteht, das Programm in Lisp zu konvertieren (zu übersetzen), das Lisp-Programm vom Computer auszuführen und dann die Ausgabe des Lisp-Programms zurück in REDUCE zu konvertieren. Somit kommuniziert der Benutzer mit dem CAB nur in der Sprache REDUCE. Oft von CAB REDUCE ausgegebene f-ls müssen für die numerische Berechnung verwendet werden. CAB REDUCE selbst kann Berechnungen mit beliebiger Genauigkeit, jedoch sehr langsam durchführen. Daher ist f-ly für das Zählen in Fortran effektiver. Dafür ist CAB REDUCE mit einer speziellen Option ausgestattet, die die Ausgabe der Ergebnisse in Form eines FORTRAN-Programms generiert.

verwenden Sie jedoch die resultierende Datei für das Fortran-Konto. Dafür ist CAB REDUCE mit einer speziellen Option ausgestattet, die die Ausgabe der Ergebnisse in Form eines FORTRAN-Programms generiert.

CAB REDUCE besteht aus einem Kernel, integrierten REDUCE-Paketen, die beim ersten Zugriff in den Speicher geladen werden, und externen. Pakete, die vom Benutzer mithilfe von Specials heruntergeladen wurden. Teams. Es gibt eine große Anzahl von Paketen zur Verwendung beim Zerlegen. In den Bereichen Physik und Mathematik kann Roggen über das E-Mail-Netzwerk bezogen werden.

Computerexperiment (FE) besteht in der Modellierung des physikalischen Modells mit FE-Methoden. System, um seine Eigenschaften zu untersuchen, neue Muster zu identifizieren. Im Gegensatz zur numerischen Analyse des Modells, wenn es basiert. Die Forschung wird analytisch durchgeführt, in FE wird ein Modell des Systems aus ersten Prinzipien oder unter Verwendung von Mitteln erstellt. Gesetze und eine kleine Anzahl von Parametern. FE-Methoden werden in stochastische unterteilt (siehe. Monte-Carlo-Methode) und deterministisch (siehe. Molekulardynamik-Methode). Fortschritte bei FE sind mit Fortschritten in Technologie und Theorie des parallelen Rechnens verbunden. Die Basis für sie ist modern. Multiprozessor-Berechnungen, Systeme mit paralleler Datenverarbeitung (siehe. Mikroprozessor, Zentralprozessor), Leistung to-rykh erreicht 10 9 schwebende Operationen pro Sekunde; Derzeit wird an einem Computerprojekt mit einer Kapazität von 10 12 schwebenden Operationen pro Sekunde gearbeitet.

Einer der wichtigsten. Vorteile von FE - Beseitigung von Einschränkungen bei den Modellen, die einer analytischen oder numerischen Analyse inhärent sind. Aufgrund der Möglichkeit, komplexe Systeme zu untersuchen, ist FE eine Art "Standard", mit dem die Zerlegung verglichen werden kann. ungefähre Modelle. Andererseits lässt FE auch einen Vergleich mit einem realen Experiment und damit eine Überprüfung der Richtigkeit des Modells zu (Abb. 2). Schließlich ermöglicht FE es, die Lücke zwischen Theorie und realem Experiment zu schließen. Bestimmte Größen oder Abhängigkeiten sind in einem realen Experiment unmöglich oder schwer zu messen, aber in FE können sie leicht berechnet werden.

Zahl:2. Die Beziehung zwischen Experiment, Computerexperiment und Theorieentwicklung.

Computernetzwerke(BC) - Kommunikation. Systeme, die die Kommunikation miteinander des gleichen Typs oder unterschiedlicher Mittel der Computer- und Mikroprozessortechnologie ermöglichen, einschließlich Zerlegung. Arten von Computern, Peripheriegeräten (Terminals, Drucker, Plotter, externe Speichergeräte usw.). BC werden nach geografischen Dimensionen klassifiziert. Bereich (in dem sich vernetzte Geräte befinden) zu globalem und lokalem BC.

Globale BCs decken Städte, Provinzen und Regionen einer oder mehrerer Regionen ab. Länder.

Lokale BC (LAN) Integrationsdekompensation. Computer und Geräte innerhalb derselben Einrichtung, Laborgruppe oder eines Labors. LAN naib. sind in der Physik beim Bau experimenteller Automatisierungssysteme und in verteilten Datenverarbeitungssystemen weit verbreitet. Letztere ermöglichen beispielsweise die Verarbeitung und Speicherung großer Versuchsanordnungen. Informationen getrennt vom Ort der Registrierung und werden vorläufig sein. wird bearbeitet. Naib. In den Zentren der Hochenergiephysik Cosm wurden entwickelte Systeme dieses Typs entwickelt. Zentren und Zentren für Atomenergie (CERN, NASA, MAGATE usw.).

In einem typischen LAN können Sie die Übertragung von Datendateien von einem Computer auf einen anderen organisieren und Ressourcen wie Drucker und Speicher auf einem Magneten gemeinsam nutzen. Festplatten, Fernzugriff auf einen beliebigen Computer im Netzwerk, Senden von E-Mails (siehe unten), Herunterladen software über das Netzwerk usw. Mit der letzteren Funktion können Sie LAN-Computer verwenden, die keine externen Geräte haben. Speicher für Magn. Träger.

LANs zeichnen sich durch Architektur (Topologie) und physikalische Eigenschaften aus. Informationsübertragungsmedium, Zugriffsmethoden und Steuerprotokolle im Netzwerk.

Die Architektur ( topologie) LAN definiert die gegenseitige Anordnung von Geräten (sogenannte Knoten in Bezug auf LAN), die durch LAN vereint sind, und die Art der Verbindung zwischen ihnen. Main LAN-Architekturen - Bus, Ring und Stern (Abb. 3). Drucker, Modems und externe Geräte Speicher für Magn. Festplatten werden über spezielle Geräte mit dem LAN verbunden. Schnittstelle - Ein Netzwerkserver, mit dem Sie die verbundene Ressource zwischen Netzwerkknoten teilen können. Um die Länge des LAN-Übertragungsmediums zu erhöhen, müssen Sie dieselbe Art von LAN und LAN kommunizieren verschiedene Typen Specials werden angewendet. Geräte - Repeater, Bridges bzw. Gateways.

Phys. LAN-Umgebung - physisch Übertragungsmedium Information. Zur Implementierung eines LAN werden Twisted Pair, Koaxialkabel und Glasfaser verwendet. Kabel und (Radio-, Infrarot- und Mikrowellenbereich). Vergleichen Sie Eigenschaften nat. LAN-Umgebungen sind in der Tabelle angegeben.

LAN-Zugriffsmethoden - Methoden zum Freigeben einer gemeinsamen physischen Ressource. Übertragungsmedien zwischen LAN-Knoten beim Empfangen oder Senden von Daten. Die Komplexität des Problems der Trennung des Übertragungsmediums besteht darin, dass die Abteilung. Knoten müssen so senden, dass sie sich nicht gegenseitig stören. Andernfalls überlappen sich die Signale und ihre gegenseitige Verzerrung, dh eine Konfliktsituation, entsteht. Alle Methoden für den Zugriff auf ein LAN können in Methoden für die zentrale und dezentrale Netzwerkverwaltung unterteilt werden. Im ersten Fall konfliktsituationen Zentrum leicht gelöst. ein Arbiter (zum Beispiel ein Zentralprozessor, der den Datenbus des Computers bedient). Zugriffsmethoden in Netzwerken mit dezentraler Steuerung können in Zufall, Token und Intervall unterteilt werden.

Direktzugriffsmethoden zeichnen sich dadurch aus, dass Netzwerkknoten Daten zu beliebigen Zeiten übertragen können, was gleichzeitig zu Konflikten führt. Datenübertragung durch zwei oder mehrere. Knoten. Die verzerrten Daten werden erneut übertragen. Um Konflikte zu reduzieren, kann ein Knoten vor Beginn der Datenübertragung auf Datenübertragung von anderen Knoten prüfen ("Hören, bevor Sie sprechen").

Bei Token-Zugriffsmethoden wird das Recht zur Übertragung im Netzwerk in der Definition von einem Knoten auf einen anderen übertragen. Reihenfolge oder Priorität mit speziellen. Nachrichten (Marker).

Der Knoten, der das Token empfangen hat, kann Daten für einen bestimmten Zeitraum übertragen. Zeit, nach der er verpflichtet ist, den Marker zu übertragen. Knoten.

Mit Intervallzugriffsmethoden können Sie das Datenübertragungsmedium auf LAN-Knoten aufteilen und im einfachsten Fall jedem Knoten einen Fix geben. Zeit zum Übertragen von Daten.

LAN-Steuerprotokolle. Die Aufgabe, Informationen von einem Knoten zu einem anderen zu übertragen, wird im LAN gemäß den Datenübertragungsprotokollen ausgeführt. Dazu gehören Definitionen des Datenübertragungsformats, Datenübertragungsverfahren und Verbindungssteuerung. Die einfachsten Protokolle sind serielle und parallele Austauschprotokolle, die in den entsprechenden Schnittstellen implementiert sind. Die meisten LAN-Steuerungsprotokolle verwenden jetzt die im HDLC-Protokoll (High-Level Data Link Control) festgelegten Prinzipien. Daten werden gemäß diesem Protokoll in Byteblöcken (Rahmen) mit dem in Fig. 1 gezeigten Format übertragen. 4. Die übertragenen Daten werden in die Informationen eingefügt. Rahmen und werden von einer Reihe von Feldern begleitet.

Zahl: 4. HDLC-Protokollrahmenformat: BEG, ENDE- Header- und End of Frame-Felder; 1, 2-Felder von Empfänger- und Absenderadressen; 3 - Steuerbefehlsfeld; 4-Informationsdatenfeld; 5 - Kontrollfeld.

Um die Nummer des Knotens zu bestimmen, an den er adressiert ist, wird die Adresse des Empfängers im Rahmen angegeben, und die Adresse des Absenders wird angegeben, um den Absender zu steuern. Das Protokoll enthält auch eine Reihe von Kanalsteuerungsbefehlen wie "Kanalrücksetzen", "Datenübertragung" usw.

Eines der am weitesten verbreiteten LANs ist das Ethernet-LAN, das 1976 von Xerox (USA) für die Kommunikation mit PCs entwickelt wurde. Seit 1980 wird dieses LAN von Digital Equipment Corporation, Intel, Xerox usw. als Standard übernommen. LAN Ethernet verfügt über eine physische Busarchitektur. Übertragungsmedium - ein Koaxialkabel für eine Datenübertragung von 10 Mbit / s. Die Kanalzugriffsmethode ist zufällig mit Übertragungs- und Kollisionsprüfungen.

E-Mail (E-Mail; E-Mail. E-Mail) - Ein System zur Übermittlung schriftlicher Korrespondenz über lokale und globale BC, mit dem Sie die operative Kommunikation zwischen Wissenschaftlern organisieren können, die in verschiedenen Bereichen arbeiten. geografische Merkmale. Punkte. Neben der Telefon- und Faxkommunikation wird die elektronische Signatur zu einem Standardmittel für die Informationsübertragung. Berichte bei MH. wissenschaftliche Konferenzen, Artikel in einer Reihe von führenden wissenschaftliche Zeitschriften durch elektronische Signatur akzeptiert.

EDS-Netzwerk funktioniert Trace. Weg. Der Endbenutzer verfügt über einen Computer (normalerweise persönlich), der mit einem Modem und einem Spezialgerät ausgestattet ist. Ein Programm, mit dem Sie Nachrichten an einen der Knotencomputer des EDS-Netzwerks senden können (auf regionaler Basis). Die Kommunikation des Computers des Benutzers mit dem regionalen Postzentrum erfolgt über normale Telefonleitungen unter Verwendung eines Modems. Dies begrenzt die Informationsübertragungsrate auf 1200 ... 2400 Bit / s (über große Entfernungen unter Störbedingungen). Der Benutzer kann jederzeit von seinem Computer aus Kontakt mit dem Host-Computer aufnehmen ("anrufen"), an ihn gerichtete Nachrichten empfangen und seine eigenen senden.

Die Knoten-Regionalcomputer des EDS-Netzwerks sind wiederum entweder über dedizierte (nicht kommutierte) Telefonleitungen oder über k.-l. auf eine andere Weise, die eine schnelle Übertragung großer Informationsmengen zwischen Knoten ermöglicht. Die Knoten sind normalerweise leistungsstarke Workstations oder Minicomputer, die rund um die Uhr arbeiten. Nach diesem Prinzip zum Beispiel einer der Naib. RELCOM EDS-Netzwerke sind in Russland weit verbreitet. Derzeit gibt es ES-Netzwerke (Internet, Bitnet, EUnet usw.), die tatsächlich das Gebiet aller abdecken industrieländer... Dez. EDS-Netzwerke sind über geeignete Gateways miteinander verbunden - Computer, die gleichzeitig Knoten in verschiedenen EDS-Netzwerken sind.

Die elektronische Signatur ähnelt in vielerlei Hinsicht der üblichen: Der Text des Briefes wird über die Tastatur oder aus einer vorbereiteten Datei eingegeben, mit Begleitinformationen (Empfänger- und Absenderadresse, Abreisedatum usw.) versehen und an den Adressaten gesendet. Die Adresse im EDS-Netzwerk wird auf verschiedene Arten festgelegt. Netzwerke. Beispielsweise hat die Adresse "headdept. Institute, msk. Su" die typische Struktur einer Internet- (und RELCOM-) Adresse, in der der Name des Empfängers (head) links neben dem Schild angegeben ist, und seine Adresse im Netzwerk, bestehend aus der Landesvorwahl ( su), Vorwahl (msk), Name. in-ta (Institut) und Abteilungen (Abteilung). Alle Ländercodes mit Ausnahme der USA bestehen aus 2 Buchstaben (z. B. su, ru - Russland, fr - Frankreich, it - Italien usw.). Ziele in den USA haben einen 3-Buchstaben-Code (edu - schulen, com - handelsstrukturen, Regierungsorganisationen, Militärorganisationen usw.).

Elektronische Signaturnetzwerke bieten zusammen mit der Weiterleitung e-Mails Telefonkonferenzdienste und die Möglichkeit, öffentliche Dateiarchive zu verwenden. Darüber hinaus ermöglichen die neuesten elektronischen Signatursysteme die Übertragung der sogenannten. Multimedia-Mail, kombiniert Text, Grafiken, ( klang) und Faxinformationen in einer Nachricht.

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Übersetzung und Bedeutung von Computern in Englisch und Russisch

transkription, Transkription: [ (elektronischer Computer) ]

(elektronischer) Computer

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