Computação de Alto Desempenho

Novos Paradigmas da Computação

Computação paralela é uma forma de computação em que vários cálculos são realizados simultaneamente, operando sob o princípio de que grandes problemas podem ser divididos em problemas menores, que então são resolvidos concorrentemente (em paralelo). A técnica de paralelismo já é empregada há vários anos, principalmente na computação de alto desempenho, mas recentemente o interesse no tema cresceu devido às limitações físicas que previnem o aumento de frequência de operação dos processadores. Além disso, com o aumento da preocupação do consumo de energia dos computadores, a computação paralela se tornou o paradigma dominante nas arquiteturas de computadores sob a forma de processadores multinúcleo.

Computadores maciçamente paralelos serão cada vez mais comuns. Clusters Beowulf (clusters de desempenho escaláveis, baseados numa infraestrutura de hardware comum) baseados em arquiteturas abertas tornam o uso da Computação Paralela cada vez mais popular. Novas arquiteturas de processadores multi-core, com promessas de chips com 80 cores (processadores) e um trilhão de operações aritméticas por segundo (1 TFLOPS), além de arquitetura de GPUs da nVidia (Kepler) com capacidade para até 1.536 núcleos CUDA, já são anunciadas.

A existência e evolução de qualquer tecnologia são primeiramente motivadas pela existência de aplicações que desta demandam. As aplicações da área de computação paralela e de alto desempenho, tradicionalmente, emergem nas áreas de ciências computacionais e engenharia, de interesse tanto de instituições acadêmicas, interessadas em pesquisa científica e tecnológica, como de indústrias de grande porte.

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  • Previsão climática, através de sofisticados modelos físicos acoplados;
  • Previsão e simulação de catástrofes (erupções vulcânicas, terremotos, tsunamis, tornados, furacões, etc);
  • Fisiologia dos seres vivos;
  • Modelagem de reservatórios de petróleo;
  • Dinâmica dos fluidos;
  • Problemas de otimização combinatória;
  • Descoberta de novos fármacos;
  • Genômica e bioinformática;
  • Engenharia financeira, econofísica e finanças quantitativas;
  • Mineração de dados;
  • Nanotecnologia e Química Computacional;





















Programação genética é uma técnica automática de programação que propicia a evolução de programas de computadores que resolvem (ou aproximadamente resolvem) problemas. Como qualquer outro sistema computacional inspirado na natureza, a programação genética tem o propósito de servir de ferramenta para a solução de problemas de engenharia e da indústria. A partir de dados de entrada e saída relacionados a um determinado evento ou fenômeno, programas de computador em qualquer linguagem, que respondem coerentemente aos dados, são sintetizados automaticamente por um algoritmo. A aplicação deste novo paradigma da computação encontra enorme aplicação em controle ou quando se busca conhecer uma fórmula analítica que represente um fenômeno do qual só se conhece os dados.
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