Ziarnistość -Granularity
Ziarnistość (zwana również ziarnistością ), stan występowania w granulkach lub ziarnach , odnosi się do stopnia, w jakim materiał lub układ składa się z rozróżnialnych kawałków. Może odnosić się albo do stopnia, w jakim większa jednostka jest podzielona, albo do stopnia, w jakim grupy mniejszych, nieodróżnialnych jednostek połączyły się, aby stać się większymi, rozróżnialnymi jednostkami.
Precyzja i niejednoznaczność
Materiały lub systemy gruboziarniste mają mniej, większych elementów dyskretnych niż materiały lub systemy drobnoziarniste .
- Gruboziarnisty opis systemu dotyczy dużych elementów składowych.
- Drobnoziarnisty opis dotyczy mniejszych składników, z których składają się te większe.
Pojęcia ziarnistość , gruboziarnistość i rozdrobnienie są względne; i są używane podczas porównywania systemów lub opisów systemów. Przykład coraz większej szczegółowości: lista narodów w Organizacji Narodów Zjednoczonych , lista wszystkich stanów/prowincji w tych narodach, lista wszystkich miast w tych stanach itp.
Należy zauważyć, że chociaż terminy modyfikujące, drobny i zgrubny , są używane konsekwentnie we wszystkich polach, termin szczegółowość nie jest.
- W inwestowaniu : większa szczegółowość odnosi się do większej liczby pozycji o mniejszym rozmiarze.
- W fotografii: bardziej ziarnisty film fotograficzny ma coraz mniej i większe chemiczne „ziarna” (podobnie bardziej ziarnisty cukier ma coraz mniej i większe ziarna).
Fizyka
Szczegółowy opis systemu to szczegółowy , wyczerpujący, niskopoziomowy model tego systemu. Opis gruboziarnisty to model, w którym niektóre z tych drobnych szczegółów zostały wygładzone lub uśrednione. Zastąpienie drobnoziarnistego opisu modelem gruboziarnistym o niższej rozdzielczości nazywa się gruboziarnistym . (Patrz na przykład druga zasada termodynamiki )
Dynamika molekularna
W dynamice molekularnej gruboziarnistość polega na zastąpieniu atomistycznego opisu cząsteczki biologicznej modelem gruboziarnistym o niższej rozdzielczości, który uśrednia lub wygładza drobne szczegóły.
Modele gruboziarniste zostały opracowane do badania dynamiki w dłuższej skali czasu i długości, które mają kluczowe znaczenie dla wielu procesów biologicznych, takich jak błony lipidowe i białka. Koncepcje te dotyczą nie tylko cząsteczek biologicznych, ale także cząsteczek nieorganicznych.
Ziarnistość gruboziarnista może usuwać pewne stopnie swobody , takie jak tryby drgań między dwoma atomami, lub przedstawiać dwa atomy jako pojedynczą cząsteczkę. Cele, do których systemy mogą być gruboziarniste, są po prostu związane z dokładnością dynamiki i właściwości strukturalnych, które chce się odtworzyć. Ta nowoczesna dziedzina badań jest w powijakach i chociaż jest powszechnie stosowana w modelowaniu biologicznym, stojąca za nią teoria analityczna jest słabo poznana.
Przetwarzanie danych
W obliczeniach równoległych granulacja oznacza ilość obliczeń w odniesieniu do komunikacji, tj. stosunek obliczeń do ilości komunikacji.
Równoległość drobnoziarnista oznacza, że poszczególne zadania są stosunkowo niewielkie pod względem rozmiaru kodu i czasu wykonania. Dane są przesyłane między procesorami często w ilości jednego lub kilku słów pamięci. Gruboziarniste jest odwrotnie: dane są przekazywane rzadko, po większych ilościach obliczeń.
Im drobniejsza ziarnistość, tym większy potencjał równoległości, a tym samym przyspieszenia, ale tym większe koszty synchronizacji i komunikacji.
Aby osiągnąć najlepszą wydajność równoległą, należy znaleźć najlepszą równowagę między obciążeniem a obciążeniem komunikacyjnym. Jeśli ziarnistość jest zbyt wysoka, wydajność może ucierpieć z powodu zwiększonego obciążenia komunikacyjnego. Z drugiej strony, jeśli ziarnistość jest zbyt duża, wydajność może ucierpieć z powodu nierównowagi obciążenia.
Rekonfigurowalne przetwarzanie i superkomputery
W obliczeniach rekonfigurowalnych i superkomputerach terminy te odnoszą się do szerokości ścieżki danych. Zastosowanie około jednego bitu elementów przetwarzania, takich jak konfigurowalne bloki logiczne (CLB) w FPGA , nazywa się przetwarzaniem precyzyjnym lub drobnoziarnistą rekonfigurowalnością, podczas gdy korzystanie z szerokich ścieżek danych, takich jak na przykład zasoby o szerokości 32 bitów, Podobnie jak procesory mikroprocesorowe lub jednostki ścieżki danych sterowane strumieniem danych ( DPU ), takie jak rekonfigurowalna macierz ścieżek danych ( rDPA ), nazywane są obliczeniami gruboziarnistymi lub rekonfigurowalnością gruboziarnistą.
Szczegółowość danych
Szczegółowość danych odnosi się do rozmiaru, w jakim podzielone są pola danych. Na przykład adres pocztowy może być zarejestrowany ze zgrubną szczegółowością jako pojedyncze pole:
- adres = 200 2nd Ave. South #358, St. Petersburg, FL 33701-4313 USA
lub z drobną szczegółowością , ponieważ wiele pól:
- adres = 200 2nd Ave. South #358
- miasto = Petersburg
- stan = FL
- kod pocztowy = 33701-4313
- kraj = USA
lub nawet drobniejsza ziarnistość:
- ulica = 2. Aleja Południowa
- numer adresu = 200
- numer lokalu/apartamentu = #358
- miasto = Petersburg
- stan = FL
- kod pocztowy = 33701
- dodatek do kodu pocztowego = 4313
- kraj = USA
Większa szczegółowość wiąże się z dodatkowymi kosztami wprowadzania i przechowywania danych. Przejawia się to w większej liczbie obiektów i metod w paradygmacie programowania obiektowego lub w większej liczbie wywołań podprogramów programowania proceduralnego i równoległych środowisk obliczeniowych. Oferuje jednak korzyści w zakresie elastyczności przetwarzania danych w traktowaniu każdego pola danych oddzielnie, jeśli jest to wymagane. Problem z wydajnością spowodowany nadmierną szczegółowością może się nie ujawnić, dopóki skalowalność nie stanie się problemem.
Film fotograficzny
W fotografii ziarnistość jest miarą ziarnistości filmu . Mierzy się ją przy użyciu określonej standardowej procedury, ale ogólnie większa liczba oznacza, że ziarna srebra są większe i na danym obszarze jest mniej ziaren.
Zobacz też
Uwagi
Bibliografia
- de Pablo, JJ (2011). „Gruboziarniste symulacje makrocząsteczek: od DNA do nanokompozytów”. Roczny przegląd chemii fizycznej . 62 : 555–74. Kod bib : 2011ARPC...62..555D . doi : 10.1146/annurev-physchem-032210-103458 . PMID 21219152 .
- Spacey, S.; Luk, W.; Kelly, PHJ; Kuhn, D. (2012). „Poprawa opóźnienia komunikacji z architekturą tylko do zapisu”. Journal of Parallel and Distributed Computing . 72 (12): 1617-1627. doi : 10.1016/j.jpdc.2012.08.007 .