هواتف ذكية وحواسيب

الكمبيوتر الفائق (Supercomputer): ما هو، وكيف يعمل، ولأجل أية أغراض يتمُّ استخدامه؟

من المؤكد أنَّك سمعت من قبل عبارة “الكمبيوتر الفائق” أو ما يُسمى بالإنجليزية Supercomputer (سوبر كومبيوتر)، وبالرغم من أن هذه العبارة تعبر عن معنى ما، إلا أنَّ ذلك المعنى لا يعطي الكثير من المعلومات عن الكمبيوتر الفائق، فهو مجرد لفظ يعبر عن كمبيوتر بقدرات عالية.

سنعرفكم في هذه المقالة على ماهية الكمبيوتر الفائق، وما المهام التي يُستخدم لأدائها.


ما هو الكمبيوتر الفائق؟

الكمبيوترات الفائقة هي حواسيب تتمتع بقدرات حسابية عالية جداً بالمقارنة من أجهزة الكمبيوتر التي تستخدمها عامَّة الناس، سواءً المكتبية منها والمحمولة، وهي في الحقيقة -نظرياً- عبارة عن عدد كبير من أجهزة الكمبيوتر المتصلة ببعضها.

بطاقة الحساب في الكمبيوتر الفائق
بطاقة حساب في الكمبيوتر الفائق

بما أنَّ التكنولوجيا تتطور، والكمبيوترات العادية التي يستخدمها الناس العاديون غير ثابتة القدرات، فالكمبيوترات الفائق تزداد قدراتها مع تقدم الزمن كذلك. ما يعتبر حالياً كمبيوتراً عادياً كان يعتبر قبل 20 سنةً أو ما يقرب من ذلك كمبيوتراً فائقاً.

اختُرع مجال صناعة الحواسيب الفائقة في الستينيات من قبل مهندس الكهرباء الأمريكي “سيمور كراي” الذي يُطلَق عليه لقب “أبو الحوسبة الفائقة”، حيث كان أول من صمم سلسلة أجهزة كمبيوتر ظلت الأسرع في العالم لعشرات السنوات.

اقرأ أيضاً: كيفية رفع جودة أي صورة على أجهزة أندرويد


لماذا نحتاج إلى الكمبيوتر الفائق؟

نحتاج إلى الحواسيب الفائقة لإنجاز الحسابات العددية التي تتطلب قدرات حسابية عالية (سنطلق على هذه الحسابات “الحسابات العددية المعقدة”). من أجل الحسابات العددية البسيطة، مثل إيجاد ناتج جمع العدد 332 مع العدد 5689، أو إيجاد ناتج ضرب العددين 36595.57 و 4596 ببعضهما، أنت سنستخدم الحاسوب العادي الذي يتمتع بقدرات حسابية متواضعة، أو ربما تستخدم ورقة وقلماً وتوجد الناتج باستخدام عقلك وطرق الحساب التي تعلمتها في المدرسة.

تتحول الحسابات العددية البسيطة إلى حسابات عددية معقدة عندما يزداد عدد الأرقام، ويرتفع عدد الحسابات التي يجب القيام بها لأداء مهمة محددة، مثل التنبؤ بالطقس.

في الواقع، يمكن إجراء جميع الحسابات العددية التي يتطلبها التبنؤ بالطقس باستخدام الآلة الحاسبة، لكن يجب القيام بكل جزء من هذه الحسابات على حدة. وبالنظر إلى الحجم الهائل للحسابات ومستوى الدقة المطلوب، فإنه من المستحيل القيام بالمهمة بهذه الطريقة.

يُقاس العدد الإجمالي للحسابات التي يتطلبها التنبؤ بالطقس في مستوى الكوانتليون، والكوانتليون هو العدد الذي يُكتَب على شكل واحد وبجانبه 18 صفراً.

قد يستغرق التبنؤ بطقس الغد باستخدام كمبيوتر عادي سنوات عديدة، ولن يكون بإمكانك استخدام الكمبيوتر الذي يقوم بتنبؤات الطقس لغرض آخر غير الحسابات المطلوبة لذلك، لأنَّ إجرائها سيستهلك كل موارده، وهذا غير مفيد بالمرة، إذ بعد سنوات من الآن لن تكترث أبداً لكيف كان الطقس غداً!

يمكن للكمببوتر الفائق أن يقوم في غضون ساعات قليلة بإنجاز مهام يتطلب القيام بها سنواتٍ على الكمبيوتر العادي، كما يمكن أيضاً معالجة مشاكل باستخدام هذا الكمبيوتر لن تقدر الحواسيب العادية على تخزينها في ذاكرتها حتى، في مثل هذه الحالات نحن نحتاج إلى الكمبيوترات الفائقة.

اقرأ أيضاً: أفضل طرق إزالة خلفية صورة على ويندوز وأندرويد


كيف تعمل الحواسيب الفائقة؟

إنَّ سبب القدرة الحسابية العالية جداً للكمبيوتر الفائق هي طريقة عمله. يعمل السوبر كمبيوتر باستخدام ما يُسمَّى بالحوسبة المتوازية، والتي تعني إجراء عمليات حسابية كثيرة في نفس الوقت، فالكمبيوتر الفائق يشبه عدداً كبيراً من الكمبيوترات العادية التي تتساعد لإنجاز مهمة محددة عن طريق إجراء الكثير من الحسابات في الوقت عينه.

لكن تطوير وتشغيل الحاسوب الفائق مكلف جداً، إذ على سبيل المثال يستهلك الحاسوب الفائق الواحد من الطاقة ما يكفي لتزويد عدة بلدات صغيرة (تضم كلُّ واحدة منها ألف شخص) بالطاقة الكهربائية. لذا لا بدَّ أن يتمَّ استخدام الحاسوب الفائق بكفاءة عالية توازي ما يصرفه من طاقة.

اقرأ أيضاً: الحفاظ على بطارية اللابتوب الجديدة: 6 نصائح تساعدك على فعل ذلك بنجاح


المجالات التي يُستخدم فيها الكمبيوتر الفائق

الحواسيب الفائقة مناسبة بشكل خاص لنمذجة ومحاكاة الأنظمة المتغيرة المعقدة التي تتضمن الكثير من البيانات. تشمل أهم ما تستخدم هذه الحواسيب لمحاكاته ودراسته ما يلي:

  • تطور الكون: بإمكان العلماء استخدام حاسوب فائق لمحاكاة تشكل كوننا بدءاً من الانفجار العظيم وصولاً لليوم.
ما يشبه المحاكاة التي يمكن أن يقوم بها حاسوب فائق
ما يشبه المحاكاة التي يمكن أن يقوم بها حاسوب فائق
  • التغير المناخي: يمكن محاكاة العمليات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية المعقدة التي تؤثر على المناخ باستخدام الحواسيب الفائقة.
  • الأنظمة البيولوجية: تسمح القدرة الحسابية الهائلة للكمبيوتر الفائق باستخدامه لإنشاء محاكاة افتراضية للأنظمة البيولوجية المعقدة، مثل الأعضاء، وهذا يؤدي إلى فهم أفضل لكيفية عمل العضو، وكذلك يفيد في تطوير علاجات ناجعة للأمراض التي يمكن أن تصيبه.

كما توجد العديد من المجالات الأخرى التي يفيد استخدام الحواسيب الفائقة فيها.


وختاماً نشير إلى أنه توجد الكثير من الحواسيب الفائقة التي تمتلكها جهات مختلفة في العالم، بما في ذلك الكمبيوتر الفائق المُسمى “سومت” (Summit) الذي يعدُّ الحاسوب الأسرع في العالم.

SAMI ALMASHNI

مدون تقني , واعمل بمجال تصميم مواقع الانترنت , أعشق القراءة والتدوين المعلوماتي , فمن لا يقرأ، يسهلُ عزله عقليًا، وبرمجته معرفيًا، وإقناعه بلا دليل! , وأهتم بجديد التقنيات وتطوير المواقع والبرامج و هدفي من خلال هذه المدونة هو مشاركة كل ماهو جديد ومميز و يأتي بالفائدة على الجميع ان شاء الله

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى