高性能计算机范文

计算机网络可靠性指在一定的环境条件与特定的时间内，通过计算机网络可高效率、可靠地完成所指定工作量的性能。计算机网络不仅可以清晰地显示其运行状态并体现出网络稳定性，还能使网络系统实现同步，确保计算机系统的安全状态，提升工作运行效率。因此，若计算机网络可靠性出现问题，将会大大影响人们的工作与生活质量，造成经济损失，从而有损社会效益。文章对影响计算机网络可靠性的因素进行分析，以掌握有效控制其影响因素的措施。

1.1计算机网络硬件设备因素

计算机网络硬件设备是计算机的基础部分，包括用户预置设备和输送交换设备两个部分。网络硬件设备的运行状况与计算机的稳定性有直接的关系。可以说网络硬件设备的性能与网络可靠性成正比关系，网络硬件设备的性能配置越高，网络可靠性就越强大。

1.2计算机传输交互设备原因

计算机用于实现传播的核心部件是传输交互设备，其主要包括通信线路、集线器与终端设备。输送交换设备的主要功能是输送和接收网络信号，因此其性能好坏也是影响网路稳定性优劣的重要因素。并且，一般输送交换设备出现故障时，不容易被专业检修人员发现。另外，该设备的维修成本也比较高，既费时又费力，是影响计算机网络可靠性的极端因素。

1.3计算机网络结构因素

网路拓扑结构是目前最高效、应用最广泛的计算机网络布置结构。网络结构是计算机系统固有的特性，计算机网络结构是否合理与计算机运行的速率及其稳定性有直接的联系。因此，计算机网络可靠性也与其网络结构的合理性具有紧密的联系，要加强计算机网络可靠性建设，需要对网络拓扑结构有充分的认识。

1.4计算机网络管理系统的原因

网络管理系统的功能就是对综合能力强、结构组织复杂的计算机网络进行系统智能化管理，因此，要提高计算机网络的可靠性，不应忽视对网络管理系统的应用，而是通过优化网络管理系统，保证计算机信息的完整性，以及信息的正常、安全的输送与接收。

2计算机可靠性设计应遵循的准则

要保证计算机能进行安全有效的信息传输，其必须具有高冗余、容错的性能，从而确保计算机网络的稳定运行及可靠性。作者将计算机可靠性设计应遵循的准则归结为如下几点：第一，具备高冗余、容错性能。经研究证明，计算机内部存储的冗余度越高、容错能力越强，其网络可靠性就越好。计算机通过应用冗余度与容错性能可进行连续性运作，即便某一台设备发生故障，其他机器设备也能够即刻感应到，然后接替故障部分的机器继续工作，使计算机在最大程度上实现连续工作，为计算机网络的可靠性提供基础保障。第二，创新技能，优化配置。科学技术随着时代在不断的发展与进步，计算机的配置也应该随之不断提高，先进技能的使用对于网络可靠性的提高具有关键意义。进行计算机网络创新，离不开先进技术的应用，配置优化，以及完善的网络系统功能；既要保证系统实现高运行效率及长久的使用周期，还要创新技术并应用于提高网络的稳定性与可靠性，增强计算机风险防范能力。第三，降低计算机网络建造成本。在提高计算机网络可靠性的过程中，同时要考虑其构建成本、维修成本等费用问题，提高网络构建设备的性价比。第四，定期进行网络检修。计算机网络发展至今，已经形成规模庞大、结构复杂的网络体系，所以难免会发生线路中断、设备故障等问题。因此，需要定期进行网络检查与维修，以及时发现网络系统功能存在的安全隐患，并给予有效的解决，从而确保计算机的正常工作。

3加强计算机网络可靠性的提升方案

基于对计算机网络可靠性的影响因素分析，以及对计算机可靠性设计应遵循的准则的综合考量，作者提出的关于加强计算机网络可靠性的方案分为：优化计算机网络拓扑结构、改进计算机网络层次布局以及改造计算机网络硬件设备。

3.1优化计算机网络拓扑结构

由于目前最普遍及最常用的网络结构为拓扑结构，且当前还没有更先进的网络结构能够超越它，因此，对于提高计算机网络可靠性，我们能做的便是优化网络拓扑结构，经优化的网络拓扑结构，要能够在计算机发生故障时，降低或消除数据与信息损失的发生率。例如，计算机出现故障时，会使正在传输的信息资料发生中断，从而导致资料遗失，面对这样的问题，我们可将多台计算机串联起来，备份多份资料，这样，即使其中一台计算机发生故障，还可以即刻使用其他计算机来接替其继续完成传输工作，从而提高网络的可靠性，降低计算机故障给工作带来的损失。

3.2改进计算机网络层次布局

计算机网络结构体系一共包含四个层次，即网络服务、网络操作系统、网络应用与网络物理硬件设备。对计算机网络的层次与布局进行优化设计，能够提高网络结合层次与合理性，使各层次组件的性能得到最良好的发挥，从而使各个层次结构间的运作衔接更加紧密。对网络层次布局进行优化设计，一方面可以提高计算机的工作效率，另一方面可促进计算机网络可靠性的提高。

3.3改造计算机网络硬件设备

经上述分析，计算机网络硬件设备作为计算机的基础部分，其对于网络可靠性的提高有直接联系。进行计算机网络硬件设备的改造，主要在于对网络的接入部分进行改造。然而，一般进行的硬件设施的改造与升级，不仅花费的成本高，且工作量也相当的大。所以，应采用分步逐层实施的方案对每一个部分的网络硬件进行升级，并采取捆绑法将两台计算机连接起来，利用两台电脑的网卡同时承担网络负载，从而既可以提高计算机的工作效率，又能促进计算机网络可靠性的提高。

4结束语

高性能计算机范文篇2

关键词：计算机专业实践平台创新能力实践能力

一、引言

计算机学科知识更新较快，新技术、新工艺、新器件、新软件、新算法不断涌现，而地方高校受办学条件限制，存在教学内容滞后、教学模式单一、教学方法僵硬、实验设备比较陈旧、“重理论、轻实践”等现象。这不但束缚了学生的创新意识和创新能力，也不利于人才的培养。因此，作为地方性高校在提高实践教学水平、培养学生实践能力和创新能力方面，必须根据自身实际，探索适合自己的路。

二、提高学生创新能力与实践能力的措施

1.建立兴趣小组

俗话说“兴趣是最好的老师”，培养学生浓厚的学习兴趣是取得良好学习效果的重要因素。大量调查发现，学生刚入校时，充满激情和活力，对什么都想尝试，但如果不加引导，学生很容易迷失方向，最后失去学习的热情。通过组织不同类型的兴趣小组如程序设计小组、电脑维修小组、网页制作小组、多媒体制作小组等，给学生营造一个丰富多彩的学习实践环境，再加上老师的指导，可以让学生在参与活动的过程中，逐渐找准自己的方向，明确学习的目标。兴趣小组的活动分为三个层次：第一层次主要面向大一学生，以理论学习和基本训练为主，活动由高年级的学生组织，通过作品展示、作品制作说明及经验交流等形式，给大一的学生一个学习基本知识和基本技能的平台。同时，也能培养高年级学生的表达能力和组织能力。第二层次主要面向大二学生，以培养自主学习的能力为主，活动由指导老师组织。经过一年的学习，学生有了一定的理论基础和动手能力，此时教师通过罗列参考书籍、布置任务、集中讨论等形式，推动学生更深入学习理论和技能，在完成任务的过程中，提高自己的实践能力。第三层次面向所有学生，活动由学院组织，通过程序设计大赛、作品大赛等形式，全面检验学生学习情况和实践水平。对其中较好的学生，组织集训队进行培训，并推荐他们参加四川省大学生程序设计大赛甚至ACM比赛、网页设计大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛等高水平比赛。同时，通过颁奖典礼、优秀作品展示等，增强获奖学生的自豪感和自信心，鼓励其他学生更勤奋更努力地学习，进一步提高学生学习兴趣，保持学习动力。

2.新技术讲座

新技术讲座对丰富学生课余生活、开拓学生视野、扩大学生知识面有重要作用。为此，我院举办一系列专场讲座，由各教研室承担，同时也邀请了如华为、北大青鸟等公司的高层管理人员为学生做项目开发与管理的专题讲座。让学生及时了解业界动态，跟踪IT领域的最新科研情况。同时，老师通过这些讲座，加深了与学生的交流，扩大自己的影响，为后续项目小组及科研小组活动创造了有利条件。

3.项目开发小组

近年来，普通高校的本科毕业设计存在诸多问题，如论文选题陈旧、选题面窄，如学生管理系统、图书管理系统、实验设备管理系统等信息管理系统之类的题目占相当比例，且每年都在重复使用。一些用人单位和企业反映计算机专业毕业生存在缺乏实际动手能力、程序设计开发经验少等问题。其主要原因就是学生缺乏工程实践经验，如在软件设计制作中，学生仍停留在用语言实现字符界面下的算法问题，无法开发图形界面的应用系统。能在硬件方面做课题的学生更少，有也仅是停留在设计原理结构层面上，与实际情况对接不上。因此，开展工程实践方面的培训和指导是提高本科生实践能力必不可少的环节。

项目开发小组旨在使学生巩固专业知识，培养学生工程素质和团队合作精神，缓解学生在理论知识与工程实际之间脱节的矛盾。成员主要面向高年级学生，以指导老师确定的实际项目或虚拟项目为课题，在老师的指导和培训下自主学习，共同探讨。对于有一定基础的学生，鼓励并介绍他们去校外承揽项目。实际表明，项目小组的设置，有力改变了学生理论基础强，动手能力弱的缺点。如我系04级某生，承揽并完成了自贡市一家网络公司电子地图的项目，其毕业论文被评为优秀，同时该项目组学生的就业单位都令人满意。我系2005级某生，在实习时就进入深圳一家网络公司的游戏开发团队，毕业时其论文被评为优秀，本人也成为该公司骨干开发人员。这些学生的成功，极大鼓励了其他人，更促进了项目小组活动的开展，激发了学生实践的热情。

4.科研小组

大学生科研能力培养是高校人才培养的目标之一。如何培养学生的科研能力，是当前高校教学改革所面临的重要问题。对此，我系采取导师指导下的科研小组方式，通过由不同研究方向的教师根据自己的科研特色和研究实际，提出科研小课题(有限时间、有限经费、有限目标)，设立科研项目小组，并在全系公开。学生根据自己的兴趣和特长选择课题。同时，结合大学生研究性学习与创新性实验项目，对承担课题的学生，优先考虑其申请。将导师制、创新基金及本科毕业论文有机地融为一体。这一措施，使部分高年级本科学生独立承担小课题，并加入教师的科研群体中。目前，我系有相当数量的学生都主动的参与到教师的科研课题中，通过锻炼，有一部分同学成功申报了校级、省级“学生创新型科研课题”，并有多篇科研论文在国内外期刊上公开发表。

5.学科竞赛与毕业设计有机结合

大学生学科竞赛是培养学生创新精神和动手能力的有效载体，对培养和提高学生的创新思维、创新能力、团队合作精神、解决实际问题和实践动手能力具有极为重要的作用。学科竞赛现在越来越受到各高校的重视及社会的认可，特别是国际以及部级和省级的竞赛，例如大学生“挑战杯”、ACM国际大学生程序设计竞赛、电子设计竞赛、机器人大赛、网页设计竞赛等。一般可以从大学三年级做起，鼓励学生跨专业、跨系、跨学院多学科综合组建团队，通过赛前的积极备战，可以极大地提高学生的创新思维，锻炼学生刻苦钻研的品质，培育团队协作的精神，积极向上、顽强拚搏、不屈不挠的毅力。有一部分学生可结合已参与的电子设计竞赛、机器人大赛等方面的题目，不断延展科技竞赛平台的宽度和深度，作为学生毕业设计的选题，继续发挥创造性，提出新观点，创新内容，把课题做大、做活。学生在毕业设计过程中，既有团结协作的精神，又有相对的独立性，这种团队合作意识和创新能力的培养，对他们今后走向工作岗位至关重要。通过学科竞赛与毕业设计的有机结合，增强了学生的动手能力和工程训练，提高了学生的创新能力和分析问题解决问题的能力，是培养创新型人才的有效途径。

三、结语

针对地方性高校自身特点，本文从第二课堂活动的开展，提出了如何搭建实践平台的方法和措施，这些方法和措施的综合应用，在我系近几年的教学实践中取得了一定的成效，学生的创新能力和实践能力有了明显的提高，学生自主学习的精神和能力都有了较大改善。同时，也转变了部分老师“重理论、轻实践”的思想，使他们能够将自己的科研方向和如何提高学生实践能力结合起来考虑。

实践平台搭建是一个系统工程，还有许多其他环节，如开放实验室、课程设计、实验项目开设等。只要我们把这些方面的工作做好，保证必要的经费，树立以学生为主体的观念，就会使实践教学上一个新台阶，实现人才培养目标，增强人才在社会上的竞争力。

参考文献：

[1]徐小林，李世勇.软件工程创新性人才培养的实践教学探索――以湖南大学为例[J].大学教育科学，2007，(2)：66-68.

[2]范立南.提高信息学科毕业设计创新能力与实践能力的探索[J].计算机教育，2008，(6)：12-14.

[3]佘珠花，陈仪先.大学生创新精神与实践能力的教改尝试与思考[EB/OL].

[4]戴友元.计算机专业学生程序设计动手能力的培养[J].十堰职业技术学院学报，2006，(4)：86-88.

高性能计算机范文

关键词:高性能计算机；计算速度；高端计算

1、高性能计算机与大众生活息息相关

1.1对制造业的推动:我国是一个制造业大国，高性能计算在制造业的广泛使用，不仅可以帮助工程师在设计阶段更科学地计算材料强度，更合理地选择和使用材料，设计出更符合空气和流体动力学原理和人体工程的产品结构和外形，而且可以在仿真基础上全面规划整个制造过程，有效提高产品制造的质量和产量。高性能计算的全数字化设计制造环境在缩短产品设计周期、节能降耗、降低污染、提高产品质量方面的作用不可限量。

1.2对网络信息服务的影响:在网络日益普及的今天，我们已经渐渐习惯于从网上获得信息和服务，但是同时也经常为服务响应速度的迟缓而烦恼。要面对数千万、数亿用户的访问请求，服务器必须有强大的数据吞吐和处理能力。这又是高性能计算机发挥作用的舞台。高性能服务器每秒种可以处理数千万乃至数亿次服务请求，及时提供用户所需要的信息和服务，保证服务质量。

2、国内外高端计算发展现状

2．1国内高端计算机发展现状：根据中国软件行业协会数学软件分会2003年11月份公开的2003年中国高性能计算机TOP100排行榜最新统计，我国高端计算机系统的总计算能力在19.56TF/s峰值左右。我国高端计算机系统研制开始于20世纪70年代中后期，大体经历了3个主要发展阶段：第一阶段从70年代中后期到80年代中期，主要以研制大型向量系统为主(以银河I为代表)；第二阶段从80年代中后期到90年代末，主要以研制大规模并行系统为主(以神威I为代表)；第三阶段从90年代中期起，主要以研制大规模机群系统为主(以曙光机为代表)。目前，参与高端计算机研制的单位已经从科研院所发展到企业界。

进入新世纪，随着研制高端计算机系统的诸多关键技术被攻克(尤其是机群技术)，我国自行研制的高端计算机系统已开始形成自己的品牌系列和一定的市场规模，其发展呈现星火燎原之势头。近两年，随着“神威”、“银河”、“曙光”、“深腾”、“天梭”等一批知名产品的出现，使我国成为继美、日之后第三个具备高端计算机系统研制能力的国家，被誉为世界未来高端计算市场的“第三股力量”。根据中国软件行业协会数学软件分会2003年11月份公开的2003年中国高性能计算机TOP100排行榜最新统计，我国高端计算机系统的总计算能力在19.56TF/s峰值左右。

2．2国外高端计算机发展现状“21世纪，高端计算技术已成为衡量一个国家经济技术综合实力的重要标志，它对国民经济、社会发展、国家安全和国防现代化建设具有重要意义。以美国和日本为代表的发达国家十分重视高端计算机系统的研制及其应用技术的开发。根据全球实用超级计算机500强最新排行榜的统计分析，目前国际上已经有242台系统的Linpack实测性能超过1万亿次/秒(2003年12月前只有131台)；500强系统的总性能为813TF/(2003年12月前为528TF/s)；排行榜中“最慢”系统(第500台机器)的速度为624GF/s(2003年12月前为40314GF/s)；现在500强系统的主流结构是Cluster，Constellations和MPP三种结构类型。所有系统分布在世界上35个国家和地区，美、日、德、英等发达国家占了80%的计算资源，其中仅美国就安装了255台，占总性能的56%；并且500台系统中的91%是由美国制造的，所有这些数据均表明美国在高端计算机的使用和生产方面仍然保持着绝对的领先优势。

3、高端计算机发展趋势

国外高端计算系统今后的开发热点是计算速度为十万亿次/秒左右的系统，中期目标是百万亿次秒，长期目标是千万亿次/秒甚至更高。未来国际高端计算的发展将呈现以下趋势：随着高性能计算向高效能服务转变，超级计算机系统追求的目标也将从/高性能走向“高效能”。按美国DARPAHPCS计划说明，Highproductivity的综合含义是指提高超级计算机系统的计算性能、可编程性、可移植性和鲁棒性，同时努力降低系统的开发、运行及维护成本。HPCS计划表明，超级计算机要想保持快速发展势头，必须要有本质的变化，即必须采用先进技术，平衡各项设计指标，实现系统的高可靠性、高可用性、高可维性、高安全性和低功耗。

4、高性能计算机发展任重道远

4.1应用软件匮乏:我国长期以来存在的重硬件、轻软件的现象在高性能计算领域格外突出，影响更大。对于高性能计算机而言，缺乏合适的应用软件就根本无法开展相应的应用，也无法吸引用户来使用高性能计算机。高性能计算机上运行的应用软件专业性强，价格昂贵，国内应用部门每年都花费大量经费，采购应用软件，但是这种采购一般是分散进行的，缺少相互协调，因此国家整体布局还不尽合理，有些软件多个部门重复采购，而另一些急需的软件又没人购买。

4.2资源分布不均匀:国内高性能计算机主要分布在科研院所、大学以及石油勘探、气象预报等应用部门，地域分布也不均匀。资源分布的不均匀和资源访问的困难，使得不少高性能计算的潜在用户放弃了应用的打算。在经济效益不够好的传统产业尤其如此。这种资源分布的不均匀性一方面使需要资源的用户难以获得资源，另一方面也造成宝贵资源的闲置和浪费。

结语

我国的高性能计算事业必须走可持续均衡发展的道路。高性能计算是昂贵的，不仅有设备的初始投入，而且有场地条件、电力消耗、运行维护和人员队伍建设等多种费用。因此，一定要切实从应用需求出发，大力促进应用的进步，以此推动高性能计算的发展。强调应用需求牵引并不是忽视技术的推动作用。技术的进步可以创造新的应用，调动新的应用需求。网格以其资源共享、协同工作的固有能力和网格服务的形式，支持用户共享使用Internet中的各类资源；网格允许用户克服地理的障碍，更便捷地获得高性能计算的能力；网格简化高性能计算机的使用方式，使更多的普通用户能够利用高性能计算机的能力去解决过去难以解决的问题，扩大了高性能计算机的应用范围。需要强调的是，高性能计算的技术创新有赖于国家持续的支持，以保证足够的研究经费和一支高水平精干的研究队伍。高性能计算人才的培养是一项长期的艰巨任务，不仅要通过改革高校的学科划分和专业设置来加强高性能计算复合型人才的培养，还要通过应用系统的开发，培养和锻炼各个行业与领域熟悉高性能计算的人才，只有这样才能真正保证高性能计算及应用的可持续发展。

参考文献: