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Super elaboratori – prima parte-

Super elaboratori -seconda parte-

Super elaboratori – terza parte-

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Piccoli dispositivi che combinano le risorse dell’elettronica, delle nanotecnologie, della biologia molecolare e della bioinformatica per svolgere compiti diversi in campo genetico, biologico, diagnostico, farmacologico, persino alimentare.

Sostanzialmente i biochip, in virtù di opportune reazioni biochimiche, possono rivelare la presenza in un campione di determinate molecole, batteri, virus. La reazione, altamente specifica, può avvenire per esempio tra l’enzima e il substrato, tra l’anticorpo e l’antigene, tra il recettore e l’ormone e si trasforma in un segnale elettrico facilmente rilevabile, elaborato da un microprocessore. I biochip permettono così di automatizzare esperimenti fondamentali della genomica e della farmacologia, eseguire prove diagnostiche istantanee e possono diventare dispositivi impiantabili per il rilascio programmato dei farmaci (ad esempio insulina). Sono chiamati anche lab-on-a-chip quando integrano su uno stesso dispositivo un vero e proprio laboratorio in miniatura, capace di svolgere in parallelo diverse fasi di un lavoro.

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Super elaboratori – prima parte-

Super elaboratori -seconda parte-

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Chissà se sia il diario segreto di Bitchchecker o forse di un suo allievo

Questa simpatica storia gira in rete da qualche anno e ho voluto riproporla, buona lettura!

Caro diario, giorno 1

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Super elaboratori (prima parte)

Super elaboratori (seconda parte)

Un calcolatore parallelo può essere considerato come un insieme di vari calcolatori sequenziali interconnessi tra loro, destinati a supportare operazioni parallele, in grado cioè di essere elaborate in modo indipendente una dall’altra; già nel 1963 il Burroughs B5000 era dotato di capacità multiprocessing. Nel 1964 la Control Data Corporation (CDC) rilasciò il 6600, considerato da molti il primo supercomputer: progettato da un certo Seymour Cray, era in grado di raggiungere la strabiliante cifra di 9 milioni di operazioni in virgola mobile al secondo (Mflops). Nel 1969, il CDC 7600, che era in grado di erogare 40 Mflops, aiutò l’uomo ad andare sulla Luna;

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Si dice che il computer fa male alla vista e alla postura ma, sono anche cause ricorrenti di incidenti domestici. I risultati di uno studio pubblicato sull’ American Journal of preventive medicine, che studia un fenomeno diffuso in molti altri Paesi tra cui l’Italia. Dal 1994 al 2008, negli Stati Uniti sono stati 78 mila gli incidenti causati in casa dal pc.

E con il crescere della diffusione dei computer (+309%), aumentano esponenzialmente i danni (+732 %). Per i bambini tra gli 0 e i 10 anni la parte più colpita è la testa, per il resto della popolazione (57,4%) sono gli arti, con colpi alle mani e alle braccia.

Per evitare dei danni è meglio raccogliere i cavi con portacavo o fascette, sistemare la macchina in luogo irraggiungibile dai bambini e in modo che non siano facilmente urtabili, oltre ad evitare di tenere liquidi nelle vicinanze del pc.

Superelaboratori prima parte

La velocità di un calcolatore è legata al suo tempo di ciclo (o periodo di clock), cioè al tempo occorrente per eseguire un’operazione elementare. Questo tempo, a sua volta, è legato alla velocità con cui i segnali elettrici possono passare da una zona a un’altra del calcolatore, velocità che comunque non può essere superiore a quella della luce nel vuoto, 30 cm al nanosecondo. Per migliorare la velocità di calcolo si dovrebbero costruire calcolatori molto contenuti in dimensioni sebbene la tecnologia attuale consenta di costruire interi calcolatori in un solo circuito integrato, in un supercomputer è necessario un numero così grande di circuiti che una tale miniaturizzazione risulta impossibile poichè questo impone che le dimensioni della macchina siano piccole, con conseguente forte generazione di calore e necessità di dissiparlo. Non è raro quindi che il supercalcolatore in sé non sia più grande d’un armadio, ma che l’edificio che lo contiene si sviluppi su svariati piani per contenere il sistema d’alimentazione elettrica e quello di raffreddamento. In un volume del tipo indicato sono infatti contenute alcune centinaia di migliaia di circuiti integrati che complessivamente sviluppano una grande quantità di calore, che deve essere asportato perché essi possano funzionare correttamente e con un accettabile tasso di guasti. I supercomputer richiedono un sistema di raffreddamento costituito da una complessa serie di canalizzazioni in cui viene fatto circolare sotto pressione un fluido refrigerante. In passato per ridurre la quantità di calore prodotta nei circuiti dei supercomputer, si sono svolte ricerche sui circuiti integrati all’arseniuro di gallio (AsGa), un materiale nel quale la mobilità degli elettroni è ca. 6 volte maggiore che nel silicio. I circuiti all’arseniuro di gallio consumano meno dei chip di silicio. Anche per questo aspetto la minor potenza consumata si traduce in una minor produzione di calore, con conseguente semplificazione dei problemi di raffreddamento e quindi con una riduzione delle dimensioni dei supercomputer, che come conseguenza ultima porta a una netta riduzione del tempo di ciclo. Il supercomputer Cray-3, la cui disponibilità era stata annunciata per il 1992 (poi uscito nel 1993), fù il primo supercomputer a far uso della rivoluzionaria tecnologia dell’arseniuro di gallio e con la sua architettura ad alto grado di parallelismo, in grado di raggiungere una potenza di quasi 16 giga-flop (miliardi di flop).

Che cos’è e come si misura il «tempo di Internet»?

Il «beat», o «tempo universale della Rete», è un diverso modo di scandire il giorno, ideato nel 1998, dallo scienziato americano Nicholas Negropon te e dal presidente di Swatch, Nicholas Hayek. Per evitare i problemi legati al fuso orario, Negroponte, ha diviso la giornata in mille «beat», ognuno dei quali dura un minuto e 26,4 secondi. Così se diamo un appuntamento ad un americano «ai 700 beat», saremo certi di sentirci all’ora giusta. L’unico orologio che segna il tempo anche in questo modo è lo Swatch Beat, creato per le Olimpiadi di Sidney 2000, che faceva il conto alla rovescia (in beat, ovviamente) di quanto mancasse all’inizio dei Giochi.

Twitter

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Per supercalcolatore si intende di un calcolatore elettronico digitale caratterizzato da altissima velocità di elaborazione e da strutture logiche di funzionamento più evolute di quelle dei normali calcolatori. Mentre nei personal computer la velocità operativa è generalmente limitata ad alcune centinaia di flop, nei mainframes, usati per gestire enormi quantità di dati e per eseguire complessi calcoli scientifici, nel caso dei più potenti sistemi, si raggiungono quasi 380 Tera Flops, quasi 400000 miliardi di operazioni al secondo! Il Roadrunner che dal 2008 mantiene il primato, può superare il petaflop.

Le simulazioni con i supercomputer permettono di calcolare,oltre a problemi inirenti nel campo miilitare anche a scopi civili come la diffusione di sostanze nocive nel terreno e di prevedere quanto tempo è necessario per la loro degradabilità. Possono calcolare i flussi di magma sotto la crosta terrestre, simulare la formazione delle galassie, prevedere ciò che succede durante un’esplosione di supernova o calcolare le conseguenze dell’impatto dei laser su diversi materiali, aspetto molto importante per processi come lo sviluppo degli acceleratori di particelle o per lo studio del trattamento dei tumori. I supercomputer possono studiare l’effetto dei medicinali senza che siano effettuati esperimenti sulle cavie di laboratorio. La tecnologia dei computer permette simulazioni un tempo impensabili. “Si può calcolare persino il comportamento delle nanostrutture” oppure procedimenti utili per settori completamente diversi, come la simulazione del flusso sanguigno attraverso il cuore. Si deve tenere conto però delle caratteristiche fisiche come il percorso del flusso, così come le reazioni chimiche e biologiche. Tutto ciò avviene a livello di nano o picosecondi, ciò richiede naturalmente una maggiore potenza di calcolo ( progetto VPH ).

Colossus

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