Calcolo parallelo, automi cellulari e modelli per sistemi complessi

Livello
Textbook, strumenti didattici
Dati
pp. 304,   figg. 40,     1a edizione  1999   (Codice editore 1385.9)

Calcolo parallelo, automi cellulari e modelli per sistemi complessi
Tipologia: Edizione a stampa
Prezzo: € 40,50
Disponibilità: Discreta


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Codice ISBN: 9788846413741

Presentazione del volume

Questo libro ha l'obiettivo di introdurre, discutere e mostrare l'utilizzo di sistemi ed ambienti di calcolo parallelo e di modelli astratti paralleli, come gli automi cellulari, le reti neurali, e gli algoritmi genetici che stanno alla base di quella che oggi è detta scienza della complessità.

Dalle esperienze e dalle ricerche svolte a livello internazionale in laboratori e centri di ricerca negli ultimi anni si è constatato che la simulazione attraverso sistemi di calcolo parallelo ad alte prestazioni può rappresentare uno dei metodi migliori per studiare e predire il comportamento e l'evoluzione di sistemi complessi in molti settori della scienza.

Seguendo questo approccio, nella prima parte del testo sono introdotti i sistemi ed i linguaggi per il calcolo parallelo, quindi sono descritti i modelli astratti prima elencati e per ognuno di essi sono discusse le principali caratteristiche e funzioni. Nella seconda parte del volume è presentato un sistema che basandosi sull'uso integrato del calcolo parallelo e di alcuni di questi modelli permette di simulare e modellare, su macchine parallele, fenomeni complessi in vari settori della scienza e dell'ingegneria.

Il libro può essere utilizzato sia come testo in corsi universitari e post-universitari, sia da professionisti e ricercatori che operano nei settori del calcolo parallelo e dei sistemi complessi.

Giandomenico Spezzano , laureato in Ingegneria presso l'Università della Calabria, è ricercatore presso l'ISI-CNR, Istituto di Sistemistica e Informatica. Ha lavorato presso il CRAI come ricercatore nell'area dei sistemi distribuiti e paralleli. Le sue attività di ricerca sono incentrate sui sistemi distribuiti, i modelli, i linguaggi e gli strumenti per l'elaborazione parallela, gli automi cellulari e gli algoritmi genetici paralleli. È membro dell'IEEE Computer Society e dell'ACM.

Domenico Talia , laureato in Fisica presso l'Università della Calabria, è ricercatore presso l'ISI-CNR e professore a contratto presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università della Calabria per l'insegnamento di Sistemi Operativi. Ha lavorato prima come borsista e quindi come ricercatore presso il CRAI nell'area dei sistemi distribuiti e del calcolo parallelo. La sua attuale attività di ricerca si svolge nei settori dell'elaborazione parallela, degli automi cellulari, dei linguaggi per la programmazione concorrente, dei sistemi distribuiti e dei sistemi complessi. È Distinguished Speaker dell'IEEE Computer Society e membro dell'IEEE Computer Society e dell'ACM.

Indice



Sistemi di Calcolo Parallelo
(Una classificazione; Architetture SIMD; Architetture MIMD; Sistemi a memoria condivisa; Sistemi a memoria distribuita; Macchine Data-flow e a Riduzione; Modelli teorici di architetture parallele; Modelli teorici per il calcolo parallelo; Metriche per la misura delle prestazioni)
Modelli e Linguaggi per il Calcolo Parallelo
(Primi meccanismi concorrenti; Una rassegna di Modelli e Linguaggi; Paradigmi a memoria condivisa; Paradigmi a memoria distribuita; Creazione dei processi; Cooperazione tra processi; Alcuni linguaggi imperativi a memoria distribuita; Programmazione parallela object-oriented; Linguaggi funzionali paralleli; Linguaggi logici concorrenti; Nuovi paradigmi paralleli)
Automi Cellulari
(Breve storia degli automi cellulari; Automi finiti di Moore e macchina di Turing; Definizione formale di automa cellulare; Modifiche e generalizzazione del modello degli AC; Automi cellulari nondeterministici; Automi cellulari partizionati; Automi cellulari probabilistici; Automi cellulari asincroni; Automi cellulari inomogenei; Automi cellulari gerarchici; Classificazione e proprietà computazionali degli automi cellulari; Sistemi di Lindenmayer)
Reti Neurali
(Concetti di base; Modelli di reti neurali; Reti di Hopfield; Percettrone; Reti Multilayer; Macchina di Boltzmann; Self-Organizing Maps; Reti neurali cellulari; Reti Neurali e Parallelismo; Reti neurali ed applicazioni)
Algoritmi Genetici
(Definizione e operatori genetici; Il funzionamento dell'algoritmo genetico; Il teorema fondamentale; Algoritmi genetici paralleli; Introduzione ai sistemi a classificatori; Applicazioni degli algoritmi genetici)
Automi Cellulari e Sistemi Complessi
(Una alternativa al calcolo differenziale; Sistemi complessi; Modelli di sistemi fisici complessi; Fluidodinamica; Magnetismo; Dinamica molecolare; Sistemi ottici integrati; Soluzione dell'equazione di Laplace; Altre aree applicative; Vita artificiale; Il modello del volo di uccelli; Simulare una colonia di formiche; Simulare una foresta in fiamme)
CAMEL: un ambiente per lo sviluppo di algoritmi cellulari
(Sistemi paralleli ed automi cellulari; CAMEL: architettura parallela; Interfaccia utente; Interfaccia grafica; Bilanciamento del carico; Programmazione di algoritmi cellulari in CAMEL; Il linguaggio CARPET; Caratteristiche di CARPET; Prestazioni di CAMEL su macchine parallele; Confronti con altri sistemi)
Simulazione di fenomeni complessi con CAMEL
(Simulazione di flussi lavici; Simulazioni di eventi franosi; Modelli di traffico stradale; Modelli HPP ed FHP; Gas di particelle; Decontaminazione di suoli; Incendi di foreste; Algoritmi genetici ed automi cellulari)