دانلود پروژه بررسی معماری‌ها و روش‌های طراحی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد

اختصاصی از فی دوو دانلود پروژه بررسی معماری‌ها و روش‌های طراحی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دو روش در محاسبات سنتی برای اجرای یک الگوریتم وجود دارد. روش اول بکار بردن ASIC ها می‌باشد تا الگوریتم مورد نظر را در سخت‌افزار پیاده‌سازی کند. چون این قطعات برای هر الگوریتم خاص ساخته می‌شوند، سریع و کارا می‌باشند. اما مدارات آن‌ها پس از ساخت تغییر نمی‌کند. ریزپردازنده‌ها راه حل بسیار با انعطاف‌تری هستند. آنها مجموعه‌ای از دستورات را اجرا می‌کنند. و کارایی سیستم بدون تغییر سخت‌افزار تغییر می‌کند. ام همانند یک ASIC دارای قابلیت انعطاف نمی‌باشد. یک سیستم قابل پیکربندی مجدد توسعه یافته‌است تا فاصله را میان سخت‌افزار و نرم‌افزار را کم کند. و به یک کارایی بسیار بالاتر از نرم‌افزار و قابلیت انعطاف بیشتر سخت‌افزار برسد.

در این پایان نامه ابتدا تاریخچه‌ای مختصر از توسعه‌ی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد ارائه شده است.سپس مفهوم قابلیت پیکربندی مجدد و انواع آن بیان شده است.پس از آن نگاهی کلی به  دو طبقه بندی مختلف معماری‌های این سیستم‌ها شده است و همچنین مروری بر روش‌های طراحی و ملزومات آن کرده‌ایم. در فصل پنجم انواع تکنولوژی‌های سخت افزار قابل پیکربندی مجدد بحث شده است. در فصل ششم روند طراحی سیستم قابل پیکربندی مجدد بر روی تراشه ( SoC ) آورده شده است. و نهایتا در فصل هفت ویژگی‌های طراحی سیستم با یک زبان برنامه نویسی بر مبنای C به نام SystemC بیان شده است.

1. تاریخچه محاسبات قابل پیکر بندی مجدد

مفهوم محاسبات قابل پیکربندی مجدد از دهه 1960 پدیدار شد . موقعی که مقاله جرالد استرین(Gerald Estrin) مفهوم یک کامپیوتر ساخته شده از یک پردازنده ی استاندارد و آرایه ای از سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را پیشنهاد کرد . پردازنده اصلی باید رفتار سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را کنترل کند . در نتیجه این سخت افزار قابل پیکربندی مجدد برای انجام کاری خاص مناسب خواهد بود برای مثال می توان کارهایی نظیر پردازش تصویر و تطبیق الگو را با سرعت بالایی انجام داد . به محض اتمام کار ، سخت افزار می تواند برای انجام کار جدید پیکربندی مجدد شود. چنین خاصیتی با ترکیب انعطاف پذیری یک نرم افزار و سرعت یک سخت افزار در یک ساختار کامپیوتری ترکیبی میسر شده است . متاسفانه چنین ایده ای در زمان پیدایش بسیار جلوتر از تکنولوژی ساخت سخت افزار مورد نیازش بود.

در دهه ی اخیر یک رنسانس در عرصه ی تحقیقات درباره ی معماری های قابل پیکربندی مجدد بوجود آمد . این معماری ها هم در دانشگاهها و هم در صنعت توسعه می یافتند معماری هایی نظیر : Matrix , Gorp , Elixent , XPP , Silicon Hive , Montium , Pleiades , Morphosys , PiCOGA چنین طرحهایی عملی بودند . و این مرهون پیشرفت مداوم فناوری سیلیکونی بود که پیاده سازی طرح های پیچیده را روی یک تراشه میسر میساخت .

اولین مدل تجاری کامپیوتر قابل پیکربندی مجدد در جهان به نام Algotronix CHS 2*4 در سال 1991 تکمیل شد این یک موفقیت تجاری نبود اما آنقدر امیدبخش بود که شرکت Xilinx (مخترع FPGA) تکنولوژی را خرید و محققان Algotronix را به خدمت گرفت .

هم اکنون تعدادی فروشنده ی کامپیوترهای قابل پیکربندی مجدد وجود دارند که بازار کامپیوترهای با کارایی بالا را مورد توجه قرار داده اند . این شرکت ها شامل SRC Computers , SGL , Cray می شوند . شرکت ابر رایانه ای Cray (که به SRC ارتباطی پیدا نمی کند ) Octigabay و بستر محاسبات قابل پیکربندی مجدد آنرا به دست آورد که Cray آنرا به عنوان XD1 تا کنون به فروش رسانده است . SGI رایانه ی RASC را همراه با سری ابر رایانه های Altix به فروش می رساند . شرکت SRC Computers  یک خانواده از رایانه های قابل پیکربندی مجدد را توسعه داده است . این خانواده بر اساس معماری ضمنی + صریح خود شرکت و پردازنده MAP می باشد .

تمام آنچه که گفته شد رایانه های هیبرید Estrin هستندکه این رایانه ها با ریزپردازنده های سنتی که FPGA ها همراه شده اند ساخته می شوند . FPGA ها توسط کاربر برنامه ریزی می شوند این سیستم ها می توانند به عنوان رایانه های دسته ای سنتی بدون استفاده از FPGA ها  به کاربرده شوند ( در حقیقت FPGA ها گزینه ای در XD1 و SGIRASC هستند ) پیکربندی XD1 و SGIFPGA از طریق زبانهای توصیف سخت افزار (HDL ) سنتی تکمیل شده است . و یا با به کارگیری زبانهای سطح بالایی نظیر ابزار گرافیکی Star bridge viva یا زبانهایی مانند C مثل Handel-C از Celoxica و Lmpulse-C از Impulse Accelerated technologies یا Mitrpn-C    از Mitrionics کامل شده اند . به قول راهنمای برنامه نویسی XD1 «توسعه ی فایل منطقی یک FPGA خام یک فرآیند پیچیده است که نیازمند دانش و ابزار تخصصی است ».

SRC کامپایلری را توسعه داده است که زبان سطح بالایی مثل C یا Fortran را گرفته و با اندکی تغییرات آنها را برای اجرا روی FPGA در ریزپردازنده کامپایل می کند . به نقل از مستندات SRC « ... الگوریتم های کاربردی با زبانهای سطح بالا همانند C و Fortran نوشته می شوند . Carte (همان کامپایلر) حداکثر موازی سازی را از کد استخراج می کند و منطق سخت افزار خط لوله ای را تولید می کند که در MAP  مقدار دهی شده اند . همچنین این کامپایلر تمام کدهای واسطی که برای مدیریت انتقال داده به داخل و خارج MAP نیاز است را تولید می کند . این کدهای واسط وظیفه ی هماهنگ سازی ریزپردازنده ی با منطق در حال اجرا در MAP را دارند » ( توجه شود که SRC همچنین اجازه استفاده از یک HDL سنتی را داده است ).

XD1 بین ریزپردازنده و FPGA بوسیله ی شبکه ی اتصال داخلی Rapid Array اش ارتباط برقرار میکند . سیستم های SRC از طریق واسط حافظه SNAP و یا سویچ اختیاری Hi-Bear ارتباط برقرار می کند . واضح است که دسته بندی معماری های قابل پیکربندی مجدد هنوز توسعه می یابند و این بدلیل عرضه شدن معماری های جدید است . هیچ طبقه بندی واحدی تا کنون پیشنهاد نشده است . به هر حال چندین پارامتر دوری می‌توانند برای دسته بندی چنین سیستم هایی استفاده شوند .

هنگامی که مفاهیم پایه ی محاسبات قابل پیکربندی مجدد در دهه ی 1960 شکل گرفت . RC در شکل جدی و عملی خود با پدیدار شدن FPGA ها در اواخردهه‌‌ی 1980 آغاز شد . FPGA ها IC هایی بودندکه شکل سخت‌افزاری آنها می توانست از نو به راحتی تعریف شود . یعنی با بارگذاری یک پیکربندی جدید درست همانند نرم‌افزار جدیدی که می تواند بر روی یک ریزپردازنده یا DSP بارگذاری شود نگاشت داده و سپس پردازش آن و الگوریتم های فشرده ی FPGA ها می توانست IC های متمایز شده به وسیله کاربرد ( Application Specific  (ASIC) IC ) را حاصل سازد . محققان در ایالات متحده و فرانسه به دنبال پایه های اولیه ی با بازدهی بالا و انعطاف پذیری مطلوب ابر رایانه ای را در سر می پروراندند که متشکل بود از اجزا سخت افزاری قابل برنامه ریزی مجدد که برای هر کاربرد می توانست بهینه شود . که در نتیجه یک تا دو برابر کارایی را در پردازنده هایی با طول دستور ثابت و قراردادی افزایش می داد . اولین رایانه های قابل پیکربندی مجدد بوسیله IDA Supercomputing Research Center ( SRC که در سال 1994 به Center for Computing Sciences تغییر نام داد ) در آمریکا ساخته شد . در فرانسه به وسیله DEC Paris Research Lab که پس از فروش Digital Equipment Co بسته شد ساخته شد .

دو نسخه آرایه انقباضی Spalsh در SRC ساخته شدند . مدار اصلی Spalsh در سال 1989 با قیمت تقریبی 13000 دلار ساخته شد که می توانست از ابر رایانه ی موجود در آن زمان به نام Cray 2  برای کاربردهای تطبیق الگوی بیتی پیشی گیرد .این سیستم حاوی 32عدد FPGA از سری 3090 شرکت Xilinx بود که بصورت یک ارایه ی خطی متصل شده بودند . FPGA ها ی مجاور از یک بافر حافظه ای اشتراکی بهره مند بودند .

RC در ایستگاه کاری SUN از طریق ارتباط داخلی VME معرفی شد . Splash 1 می توانست مقایسه ی یک رشته ی DNA را 45 برابر سرعت یک ایستگاه کاری با کارایی بالا را در دهه ی 1990 انجام دهد . سه سال بعد Splash 2 ساخته شد که تعداد FPGA های خود را به 16 کاهش داده بود . با این وجود به خاطر رشد سریع تراکم در FPGA ، Splash 2 با شانزده عدد FPGA مدل 4010 از شرکت Xilinx حاوی 5/1 برابر منطق بیشتر از Splash 1 بود . برای بهبود انعطاف ارتباطات داخلی Splash 2 ارتباط داخلی خطی را به وسیله یک میله عرضی تقویت کرد که اجازه می داد که هر FPGA با هر FPGA دیگر ارتباط برقرار کند .

در سالهای بین 1987 تا 1990 رایانه ی قابل پیکربندی مجدد Splash توسط مرکز تحقیقات ابر رایانه ای SRC توسعه یافت . از خصوصیات این طراحیمی توان به این نکات اشاره کرد :

این رایانه در LDG یا در طرح شماتیک برنامه نویسی شده بود . سخت افزار فوق العاده و تسریع قابل توجهی داشت. اما با وجود تمام این مزایا برنامه نویسی اش مشکل بود در نتیجه تعداد برنامه های کاربردی آن محدود بود . همین شرکت یعنی SRC در سالهای 1992 تا 1994 مشغول توسعه و تکمیل Splashبود و سرانجام موفق شد تا Splash 2 را طراحی کند . زبان شبیه سازی این رایانه VHDL بود همانند مدل پیشین دارای سخت افزار بسیار خوبی بود . برنامه ریزی اش غیر استاندارد بود اما دارای قابلیت برنامه نویسی خوبی بود . از 1986 تا 1995 حافظه‌های فعال قابل برنامه ریزی (PAMETTe , PAM) توسط شرکت فرانسوی DEC Paris معرفی شدند . برنامه نویسی این نوع حافظه ها در زبان C++ بود اما همان عیب Splash از SRC را داشتند یعنی سخت افزار خوبی داشتند اما برنامه های کاربردی پشتیبانی شده توسط آنان محدود بود .

فهرست مندرجات:

1. مقدمه       3
2. تاریخچه         4
3. مفهوم پیکربندی مجدد 7 

3-1.محاسبات قابل پیکربندی مجدد         ‌7  

3-2. سیستم بدون پیکربندی     10  

3-3. پیکربندی مجدد منطقی       11

3-4. پیکربندی مجدد دستورات         12       

3-5. پیکربندی مجدد ایستا و پویا           12

1. مروری بر معماری‌ها و طراحی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد      21

4-1. دیدگاه اول                 21 

4-2. دیدگاه دوم       33

1. فناوری‌های سخت‌افزار قابل پیکربندی مجدد        45 

5-1.  FPGAها      45

5-2. قطعات مدارات مجتمع با منابع قابل پیکربندی مجدد تعبیه شده         53

5-3. هسته‌های قابل پیکربندی مجدد تعبیه شده          68

1. روند طراحی برای سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد بر روی تراشه      75

6-1. مقدمه        75

6-2. ملزومات روند طراحی SoC    76

6-3. رویکرد طراحی پیشنهاد شده برای SoC قابل پیکربندی مجدد     81                                          

6-4. مسائل پیکربندی مجدد در روند پیشنهادی        84    

6-5. نتیجه گیری        88

1. رویکرد بر مبنای SystemC          89 

7-1. مقدمه       89

7-2. مروری بر SystemC 2.0       90

7-3. مروری بر گسترش‌های بر مبنای SystemC       92

7-4. رویکرد تخمین زنی برای تحلیل سیستم       93

7-5. مدل کردن سربار پیکربندی مجدد      96

7-6. استفاده از مدل‌های بار کاری برای پویش فضای طراحی         104

7-7. نتیجه گیری         105

1. چکیده         107

9. منابع                                                                                                        

شامل 124 صفحه فایل word قابل ویرایش

پروژه روش‌های استخراج سنگ‌های ساختمانی

اختصاصی از فی دوو پروژه روش‌های استخراج سنگ‌های ساختمانی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این پروژه یک فایل پاورپوینت است یا 43 اسلاید. که به مطالب زیر در آن اشاره شده است: 

روش‌های مختلفی برای استخراج سنگ‌ها وجود دارد که بسته به تکنولوژی دردسترس صاحبان معدن از آن‌ها استفاده می‌شود. معروفترین روش‌ها عبارتند از:

•استفاده از چال‌های موازی

•استفاده از پارس و گوه

•استفاده از سیم برش الماسه

•استفاده از سیم برش فولادی

•استفاده از سنگ برها

•استفاده از مواد شیمیایی منبسط شونده

•استفاده از روش‌های آتشکاری کنترل شده

4- بررسی سیستم ارتباط و بایگانی پزشکی PACS و مقایسه با روش‌های تصویربرداری آنالوگ - 37 صفحه فایل ورد (Word)

اختصاصی از فی دوو 4- بررسی سیستم ارتباط و بایگانی پزشکی PACS و مقایسه با روش‌های تصویربرداری آنالوگ - 37 صفحه فایل ورد (Word) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

هدف استفاده از PACS

مشکـلات فـراوان در سیستـم تصـویـربـرداری کلیشـه‌ای وجـود دارد کـه عـلاوه بـر نارضایتی پزشکان و رادیولوژیست‌ها و نیز بیمار به خاطر کیفیت ، کمیت و نیاز به تکرار تصاویر ، مدیریت بیمارستان را از نظر هزینه و حفظ و نگهداری فیلم‌ها به چالش کشیده اسـت ؛ لـذا هـدف اصـلـی اسـتـفـاده از سیستم PACS ، ارتقای بازده‌ مؤثر کاری در کنار قابلیت‌های تشخیصی پزشکان است. استفاده از استانداردهای روز در نگهداری و انتقال تصاویر نیز از اهداف مهم به شمار می‌رود. همچنین هزینه خریداری و نگهداری ایـمـن فیلم‌ها از نظر مدیریتی قابل ملاحظه است. تکنولوژی سیستم تصویربرداری پزشکی، در کنار دستگاه تصویر برداری ، از تعدادی رایانه تحت یک شبکه تشکیل شده که به طور اختصاصی برای ذخیره ، بازیابی ، توزیع و نشان دادن تصاویر استفاده می‌شود. در واقع تصاویر پزشکی در یک استاندارد یا قالب (Format) مستقل ذخیره می‌شوند که DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) مهمترین قالب آن است. بـیـشـتـریـن تـصـاویـری کـه از طـریـق PACS آرشـیـو و طـبـقـه‌بـنـدی مـی‌شـونـد ، تـصـاویر اولتراسوند ، MRI ، CT ، اندوسکوپی ، ماموگرافی و اشعه ایکس هستند‌. این سیستم در واقع جایگزین hardcopy- مانند بایگانی فیلم‌های رادیولوژی برای مدیریت تصاویر پزشکی که در طول زمان ممکن است خراب ‌شوند ، می‌شوند و توانایی‌ها و قابلیت‌های سیستم‌های رایج را بالا می‌برد. ازطرفی هزینه بسیار بالای فیلم‌های رادیولوژی و نیز نگهداری آن‌ها همیشه از مهمترین مشکلات مدیران بیمارستان‌ها بوده است. بنابراین PACS می‌تواند با حذف فیلم هزینه خریداری را کم کند و با ایجاد آرشیو الکترونیکی بایگانی فیزیکی را حذف کند.

مقایسه PACS با سیستم کلیشه

در سیستم آنالوگ ، تصویربرداری از بیمار انجام و روی کلیشه‌های رادیولوژی چاپ می‌شود. رادیولوژیست کلیشه‌ها را مشاهده کرده و گزارشی از تشخیص خود را روی برگه کاغذ ثبت و به پزشک معالج ارسال می‌کند. گاهی کلیشه حاضر برای تشخیص نهائی کافی نبوده و کمکی به پزشک معالج نمی‌کند. برخی اوقات هم اتفاق می‌افتد که کلیشه بنا به دلایلی گم شده یا دچار مشکل فیزیکی می‌شود که برای ادامه درمان باید تکرار شود. حال با توجه به ورود مقداری اشعه زیانبار در هر نوبت تصویر برداری به بدن بیمار و ایجاد عوارض متعدد ، تکرار تصویربرداری مشکلات خاص خود را دارد و اگر در این میان بیمار یک خانم حامله یا یک کودک خردسال باشد ، مشکل عوارض بسیار حاد و خطرآفرین خواهد بود. چه بسا به خاطر جلوگیری از ورود اشعه ایکس به بدن جنین در شکم مادر ، از انجام تصویربرداری از بدن مادر مصدوم صرف نظر شده و سلامت جسمی مادر به دلیل ناتوانی در تشخیص دچار بحران می‌شد اما در استفاده از سیستم آرشیو دیجیتالی ، مشکل و خطرات ناشی از پرتونگاری به بیمار نیز در نتیجه عدم لزوم تکرار پرتونگاری ، به مراتب ازبین خواهد رفت. یکی از سیستم‌هایی که از 25 سال پیش استفاده از آن در اروپا و امریکا و چند سالی است در ایران آغاز شده است ، همین سـیـسـتـم PACS اسـت کـه تـمـامـی ایـن مـشـکـلات را مـرتـفـع سـاخـتـه است. با یک بار تـصــویـربـرداری از اعضـای بـدن بیمـار چنـدیـن تصویر از بعدهای مختلف و با کیفیت مناسب گرفته شده و در هارد دیسک کامپیوتر ذخیره و بــایـگــانــی مــی‌شــود. تـصــاویـر در مـانـیـتـورهـای Medical Diagnosis با کیفیت مناسب در معرض دیـد متخصصـان رادیـولـوژی قـرار مـی‌گیـرند تا گزارش مناسب و کاملی تهیه کنند. نسخه‌ای از تصاویر نیز به بیمار در یک CD تحویل می‌شود تا در مــواقــع لــزوم بــه پــزشـک معـالـج ارائـه دهـد. هــمــچــنــیـــن تـصــاویــر گــرفـتــه شــده و گــزارش رادیــولــوژیـســت روی آن ، بــه شـکـل online در کمترین زمان ممکن از طریق شبکه در دسترس پزشک معالج در بخش‌های بستری یا اتاق عمل است.

اجزاء تشکیل دهنده یا ساختار یک سیستم PACS

این سیستم براساس ایده و روش های جدید کامپیوتری بنا نهاده شده و متشکل از چهار جزء اساسی است. هرکدام از این اجزاء با تجهیزات خاصی کار می‌کنند. این اجزاء عبارتند از:

دانلود تحقیق بررسی معماری‌ها و روش‌های طراحی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد

اختصاصی از فی دوو دانلود تحقیق بررسی معماری‌ها و روش‌های طراحی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

1. مقدمه
دو روش در محاسبات سنتی برای اجرای یک الگوریتم وجود دارد. روش اول بکار بردن ASIC ها می‌باشد تا الگوریتم مورد نظر را در سخت‌افزار پیاده‌سازی کند. چون این قطعات برای هر الگوریتم خاص ساخته می‌شوند، سریع و کارا می‌باشند. اما مدارات آن‌ها پس از ساخت تغییر نمی‌کند. ریزپردازنده‌ها راه حل بسیار با انعطاف‌تری هستند. آنها مجموعه‌ای از دستورات را اجرا می‌کنند. و کارایی سیستم بدون تغییر سخت‌افزار تغییر می‌کند. ام همانند یک ASIC دارای قابلیت انعطاف نمی‌باشد. یک سیستم قابل پیکربندی مجدد توسعه یافته‌است تا فاصله را میان سخت‌افزار و نرم‌افزار را کم کند. و به یک کارایی بسیار بالاتر از نرم‌افزار و قابلیت انعطاف بیشتر سخت‌افزار برسد.
در این پایان نامه ابتدا تاریخچه‌ای مختصر از توسعه‌ی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد ارائه شده است.سپس مفهوم قابلیت پیکربندی مجدد و انواع آن بیان شده است.پس از آن نگاهی کلی به  دو طبقه بندی مختلف معماری‌های این سیستم‌ها شده است و همچنین مروری بر روش‌های طراحی و ملزومات آن کرده‌ایم. در فصل پنجم انواع تکنولوژی‌های سخت افزار قابل پیکربندی مجدد بحث شده است. در فصل ششم روند طراحی سیستم قابل پیکربندی مجدد بر روی تراشه ( SoC ) آورده شده است. و نهایتا در فصل هفت ویژگی‌های طراحی سیستم با یک زبان برنامه نویسی بر مبنای C به نام SystemC بیان شده است.
2. تاریخچه محاسبات قابل پیکر بندی مجدد
 
مفهوم محاسبات قابل پیکربندی مجدد از دهه 1960 پدیدار شد . موقعی که مقاله جرالد استرین(Gerald Estrin) مفهوم یک کامپیوتر ساخته شده از یک پردازنده ی استاندارد و آرایه ای از سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را پیشنهاد کرد . پردازنده اصلی باید رفتار سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را کنترل کند . در نتیجه این سخت افزار قابل پیکربندی مجدد برای انجام کاری خاص مناسب خواهد بود برای مثال می توان کارهایی نظیر پردازش تصویر و تطبیق الگو را با سرعت بالایی انجام داد . به محض اتمام کار ، سخت افزار می تواند برای انجام کار جدید پیکربندی مجدد شود. چنین خاصیتی با ترکیب انعطاف پذیری یک نرم افزار و سرعت یک سخت افزار در یک ساختار کامپیوتری ترکیبی میسر شده است . متاسفانه چنین ایده ای در زمان پیدایش بسیار جلوتر از تکنولوژی ساخت سخت افزار مورد نیازش بود.
در دهه ی اخیر یک رنسانس در عرصه ی تحقیقات درباره ی معماری های قابل پیکربندی مجدد بوجود آمد . این معماری ها هم در دانشگاهها و هم در صنعت توسعه می یافتند معماری هایی نظیر : Matrix , Gorp , Elixent , XPP , Silicon Hive , Montium , Pleiades , Morphosys , PiCOGA چنین طرحهایی عملی بودند . و این مرهون پیشرفت مداوم فناوری سیلیکونی بود که پیاده سازی طرح های پیچیده را روی یک تراشه میسر میساخت .
اولین مدل تجاری کامپیوتر قابل پیکربندی مجدد در جهان به نام Algotronix CHS 2*4 در سال 1991 تکمیل شد این یک موفقیت تجاری نبود اما آنقدر امیدبخش بود که شرکت Xilinx (مخترع FPGA) تکنولوژی را خرید و محققان Algotronix را به خدمت گرفت .
هم اکنون تعدادی فروشنده ی کامپیوترهای قابل پیکربندی مجدد وجود دارند که بازار کامپیوترهای با کارایی بالا را مورد توجه قرار داده اند . این شرکت ها شامل SRC Computers , SGL , Cray می شوند . شرکت ابر رایانه ای Cray (که به SRC ارتباطی پیدا نمی کند ) Octigabay و بستر محاسبات قابل پیکربندی مجدد آنرا به دست آورد که Cray آنرا به عنوان XD1 تا کنون به فروش رسانده است . SGI رایانه ی RASC را همراه با سری ابر رایانه های Altix به فروش می رساند . شرکت SRC Computers  یک خانواده از رایانه های قابل پیکربندی مجدد را توسعه داده است . این خانواده بر اساس معماری ضمنی + صریح خود شرکت و پردازنده MAP می باشد .
تمام آنچه که گفته شد رایانه های هیبرید Estrin هستندکه این رایانه ها با ریزپردازنده های سنتی که FPGA ها همراه شده اند ساخته می شوند . FPGA ها توسط کاربر برنامه ریزی می شوند این سیستم ها می توانند به عنوان رایانه های دسته ای سنتی بدون استفاده از FPGA ها  به کاربرده شوند ( در حقیقت FPGA ها گزینه ای در XD1 و SGIRASC هستند ) پیکربندی XD1 و SGIFPGA از طریق زبانهای توصیف سخت افزار (HDL ) سنتی تکمیل شده است . و یا با به کارگیری زبانهای سطح بالایی نظیر ابزار گرافیکی Star bridge viva یا زبانهایی مانند C مثل Handel-C از Celoxica و Lmpulse-C از Impulse Accelerated technologies یا Mitrpn-C    از Mitrionics کامل شده اند . به قول راهنمای برنامه نویسی XD1 «توسعه ی فایل منطقی یک FPGA خام یک فرآیند پیچیده است که نیازمند دانش و ابزار تخصصی است ».
SRC کامپایلری را توسعه داده است که زبان سطح بالایی مثل C یا Fortran را گرفته و با اندکی تغییرات آنها را برای اجرا روی FPGA در ریزپردازنده کامپایل می کند . به نقل از مستندات SRC « ... الگوریتم های کاربردی با زبانهای سطح بالا همانند C و Fortran نوشته می شوند . Carte (همان کامپایلر) حداکثر موازی سازی را از کد استخراج می کند و منطق سخت افزار خط لوله ای را تولید می کند که در MAP  مقدار دهی شده اند . همچنین این کامپایلر تمام کدهای واسطی که برای مدیریت انتقال داده به داخل و خارج MAP نیاز است را تولید می کند . این کدهای واسط وظیفه ی هماهنگ سازی ریزپردازنده ی با منطق در حال اجرا در MAP را دارند » ( توجه شود که SRC همچنین اجازه استفاده از یک HDL سنتی را داده است ).
XD1 بین ریزپردازنده و FPGA بوسیله ی شبکه ی اتصال داخلی Rapid Array اش ارتباط برقرار میکند . سیستم های SRC از طریق واسط حافظه SNAP و یا سویچ اختیاری Hi-Bear ارتباط برقرار می کند . واضح است که دسته بندی معماری های قابل پیکربندی مجدد هنوز توسعه می یابند و این بدلیل عرضه شدن معماری های جدید است . هیچ طبقه بندی واحدی تا کنون پیشنهاد نشده است . به هر حال چندین پارامتر دوری می‌توانند برای دسته بندی چنین سیستم هایی استفاده شوند .
هنگامی که مفاهیم پایه ی محاسبات قابل پیکربندی مجدد در دهه ی 1960 شکل گرفت . RC در شکل جدی و عملی خود با پدیدار شدن FPGA ها در اواخردهه‌‌ی 1980 آغاز شد . FPGA ها IC هایی بودندکه شکل سخت‌افزاری آنها می توانست از نو به راحتی تعریف شود . یعنی با بارگذاری یک پیکربندی جدید درست همانند نرم‌افزار جدیدی که می تواند بر روی یک ریزپردازنده یا DSP بارگذاری شود نگاشت داده و سپس پردازش آن و الگوریتم های فشرده ی FPGA ها می توانست IC های متمایز شده به وسیله کاربرد ( Application Specific  (ASIC) IC ) را حاصل سازد . محققان در ایالات متحده و فرانسه به دنبال پایه های اولیه ی با بازدهی بالا و انعطاف پذیری مطلوب ابر رایانه ای را در سر می پروراندند که متشکل بود از اجزا سخت افزاری قابل برنامه ریزی مجدد که برای هر کاربرد می توانست بهینه شود . که در نتیجه یک تا دو برابر کارایی را در پردازنده هایی با طول دستور ثابت و قراردادی افزایش می داد . اولین رایانه های قابل پیکربندی مجدد بوسیله IDA Supercomputing Research Center ( SRC که در سال 1994 به Center for Computing Sciences تغییر نام داد ) در آمریکا ساخته شد . در فرانسه به وسیله DEC Paris Research Lab که پس از فروش Digital Equipment Co بسته شد ساخته شد .
دو نسخه آرایه انقباضی Spalsh در SRC ساخته شدند . مدار اصلی Spalsh در سال 1989 با قیمت تقریبی 13000 دلار ساخته شد که می توانست از ابر رایانه ی موجود در آن زمان به نام Cray 2  برای کاربردهای تطبیق الگوی بیتی پیشی گیرد .این سیستم حاوی 32عدد FPGA از سری 3090 شرکت Xilinx بود که بصورت یک ارایه ی خطی متصل شده بودند . FPGA ها ی مجاور از یک بافر حافظه ای اشتراکی بهره مند بودند .
RC در ایستگاه کاری SUN از طریق ارتباط داخلی VME معرفی شد . Splash 1 می توانست مقایسه ی یک رشته ی DNA را 45 برابر سرعت یک ایستگاه کاری با کارایی بالا را در دهه ی 1990 انجام دهد . سه سال بعد Splash 2 ساخته شد که تعداد FPGA های خود را به 16 کاهش داده بود . با این وجود به خاطر رشد سریع تراکم در FPGA ، Splash 2 با شانزده عدد FPGA مدل 4010 از شرکت Xilinx حاوی 5/1 برابر منطق بیشتر از Splash 1 بود . برای بهبود انعطاف ارتباطات داخلی Splash 2 ارتباط داخلی خطی را به وسیله یک میله عرضی تقویت کرد که اجازه می داد که هر FPGA با هر FPGA دیگر ارتباط برقرار کند . در سالهای بین 1987 تا 1990 رایانه ی قابل پیکربندی مجدد Splash توسط مرکز تحقیقات ابر رایانه ای SRC توسعه یافت . از خصوصیات این طراحیمی توان به این نکات اشاره کرد :
این رایانه در LDG یا در طرح شماتیک برنامه نویسی شده بود . سخت افزار فوق العاده و تسریع قابل توجهی داشت. اما با وجود تمام این مزایا برنامه نویسی اش مشکل بود در نتیجه تعداد برنامه های کاربردی آن محدود بود . همین شرکت یعنی SRC در سالهای 1992 تا 1994 مشغول توسعه و تکمیل Splashبود و سرانجام موفق شد تا Splash 2 را طراحی کند . زبان شبیه سازی این رایانه VHDL بود همانند مدل پیشین دارای سخت افزار بسیار خوبی بود . برنامه ریزی اش غیر استاندارد بود اما دارای قابلیت برنامه نویسی خوبی بود . از 1986 تا 1995 حافظه‌های فعال قابل برنامه ریزی (PAMETTe , PAM) توسط شرکت فرانسوی DEC Paris معرفی شدند . برنامه نویسی این نوع حافظه ها در زبان C++ بود اما همان عیب Splash از SRC را داشتند یعنی سخت افزار خوبی داشتند اما برنامه های کاربردی پشتیبانی شده توسط آنان محدود بود .

فهرست مطالب

1. مقدمه                                                                                                      
2. تاریخچه                                                                                                 
3. مفهوم پیکربندی مجدد                                                                                     
3-1.محاسبات قابل پیکربندی مجدد                                                                       
3-2. سیستم بدون پیکربندی                                                                       
3-3. پیکربندی مجدد منطقی                                                                               
3-4. پیکربندی مجدد دستورات                                                                                   
3-5. پیکربندی مجدد ایستا و پویا                                                                        
4. مروری بر معماری‌ها و طراحی سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد                                
4-1. دیدگاه اول                                                                                                
4-2. دیدگاه دوم                                                                                             
5. فناوری‌های سخت‌افزار قابل پیکربندی مجدد                                                           
5-1.  FPGAها                                                                                               
5-2. قطعات مدارات مجتمع با منابع قابل پیکربندی مجدد تعبیه شده                             
5-3. هسته‌های قابل پیکربندی مجدد تعبیه شده                                                      
6. روند طراحی برای سیستم‌های قابل پیکربندی مجدد بر روی تراشه                              
6-1. مقدمه                                                                                                    
6-2. ملزومات روند طراحی SoC                                                                          
6-3. رویکرد طراحی پیشنهاد شده برای SoC قابل پیکربندی مجدد                                81                                           
6-4. مسائل پیکربندی مجدد در روند پیشنهادی                                                           
6-5. نتیجه گیری                                                                                            
7. رویکرد بر مبنای SystemC                                                                              
7-1. مقدمه                                                                                                    
7-2. مروری بر SystemC 2.0                                                                           
7-3. مروری بر گسترش‌های بر مبنای SystemC                                                     
7-4. رویکرد تخمین زنی برای تحلیل سیستم                                                          
7-5. مدل کردن سربار پیکربندی مجدد                                                                 
7-6. استفاده از مدل‌های بار کاری برای پویش فضای طراحی                                       
7-7. نتیجه گیری                                                                                            
8. چکیده       

شامل 121 صفحه word                                                                                              

دانلود تحقیق فناوری اطلاعات در برنامه های آموزشی و بررسی روش‌های مؤثر کاربرد رایانه در ایجاد و رشد خلاقیت

اختصاصی از فی دوو دانلود تحقیق فناوری اطلاعات در برنامه های آموزشی و بررسی روش‌های مؤثر کاربرد رایانه در ایجاد و رشد خلاقیت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده :
    
در عصر حاضر که دوره پیشرفت فناوری به خصوص فناوری اطلاعاتی و ارتباطی است کمتر حرفه ای را می بینیم که دستخوش تغییر و تحول قرار نگرفته باشد . تولید اطلاعات ، سازماندهی و اشاعه اطلاعات در سایه وجود رایانه و اینترنت شکل تازه ای به خود گرفته است به طوری که نمی توان از تأثیر این ابزار بر انسان چشم پوشید و ابعاد مثبت آن را در بروز استعدادها و خلاقیت ها نادیده گرفت.با توجه به تأثیر بسیار زیاد این ابزار بر دانش آموزان و کم توجهی معلمین و مسؤولین به این امر مهم ، می بایست کارهای تحقیقی و پژوهشی زیادی انجام گیرد تا همگان به اهمیت این تغییر و تحول پی ببرند .بررسی آثار رایانه بر رشد خلاقیت دانش آموزان و معرفی شیوه های مؤثر و مفید کاربرد آن در بروز خلاقیت تحقیقات گسترده ای را می طلبد که با یک برنامه محدود امکان نتیجه گیری درست و دقیق محال می نماید و لازم است شاخص های گوناگونی مورد توجه    قرار گیرند .در این پژوهش ابتدا به تعریف واژه خلاقیت از دیدگاه صاحبنظران پرداخته شده است . سپس عوامل مؤثر در بروز خلاقیت ، رایانه به عنوان ابزار آموزشی ، فواید و اهمیت استفاده از رایانه ، علت عدم کاربرد چشمگیر رایانه در آموزش و پرورش ، ضرورت توسعه فناوری اطلاعات و استفاده از اینترنت و مهمتر از همه روش های مؤثر کاربرد رایانه در بروز خلاقیت و . . .  مورد بررسی قرارگرفته است .بر مبنای موضوع پژوهش به ارائه و اجرای پرسشنامه ای کوتاه مبادرت ورزیده شده است .در پایان توصیه ها ، موانع و مشکلات و شرایط اجرایی کاربرد رایانه در آموزش و پرورش مورد بررسی قرار گرفته است .امید است که در آینده ای بسیار نزدیک به نقش این ابزار مهم بیشتر از حال توجه گردد و تحقیقات گسترده ای توسط طالبان علم و پیشرفت انجام گیرد .
 
مقدمه :

بررسی اهداف آموزش و پرورش در سطح جهان و ایران ، به خصوص در طرح کلیات نظام آموزش و پرورش جمهوری اسلامی ایران   نشان می دهد که هدف اساسی ، تربیت افرادی است که با اتکاء به نیروی اراده و تعقل خویش منطقی و خلاق بیاندیشند و به جای وابستگی و استفاده از دستاوردهای اقتصادی و فرهنگی دیگران ، مولد دانش ، تکنولوژی و فرهنگ مناسب برای زندگی مستقل ، فعال و خلاق در « عصر دانایی » باشند .این موضوع اخیرا" توجه بسیاری از اندیشمندان و مسئولان کشورهای مختلف و به ویژه ممالک در حال توسعه را به خود جلب کرده است به نحوی که تغییر نظام آموزش و پرورش از نظری صرف به نظری توأم با عمل (کاربردی) و پرورش افراد پویا و خلاق به جای افراد ایستا مورد توجه خاصی قرار گرفته است . درضمن ، خلاقیت و نوآوری به عنوان یک شاخص در گزینش افراد در مشاغل مختلف و از جمله صنایع نیز مطرح گردیده است .درباره مفهوم خلاقیت تعریف های متعدد و گاه متضادی ارائه شده است ولی در مورد تعریف زیر یک اتفاق کلی مشاهده شده است.
« خلاقیت توانایی فرد برای تولید ایده ها ، نظریه ها ، بینش ها یا اشیاء جدید و بدیع و بازسازی مجدد درعلوم و سایر زمینه ها است که توسط متخصصان ، اصیل و از نظر علمی ، زیباشناسی ، تکنولوژی و اجتماعی با ارزش تلقی گردد .»
یکی از سؤالاتی که در چهار دهه گذشته ، ذهن بسیاری از پژوهشگران و اندیشمندان تعلیم و تربیت را به خود مشغول کرده و تحقیقات بسیاری را به وجود آورده این است که « آیا می توان خلاقیت را پرورش داد ؟ »
بررسی پیشینه های تحقیقات (مک کین ۱٩٦٨) و (مانسفید و باس ۱٩٨۱) و (کتل و بوچر ۱٩٦٨) نشان می دهد که پیروان اصالت ذات ، خلاقیت را یک توانایی و صفت بالقوه   تلقی می کردند ولی حتی متفکران پیشرو (ترمن ۱٩٢٥) ، (کاکس ۱٩٢٦) و (گالتن ۱٨٦٩) نیز بر این باور بودند که هر چند خلاقیت نیز مانند هوش بعد ارثی دارد ، باز هم عوامل محیطی می توانند بر این توانایی اثر بگذارند .
در رابطه با پرورش خلاقیت ، پژوهش ها (آلبیرخ ۱٩٨٧) ، (محمدی ۱٣٧٠) نشان داده اند که افراد خلاق به مراتب بیش از افراد غیر خلاق ، توانایی پرورش خلاقیت را در دیگران دارند . وانگ    (۱٩٩٠ به نقل از ولف و همکاران ۱٩٨٧) در یک مطالعه نتیجه می گیرد که در میان ٢٢٨ عاملی که بر یادگیری تأثیر می گذارد ، فراشناخت دارای تأثیر بسیار مثبتی است . مطالعات نشان می دهد که دانشجویان دارای فراشناخت بالا ، پیشرفت تحصیلی بیشتری داشته اند .   سرعت فوق العاده تحول در همه ابعاد زندگی بشر به ویژه در حوزه تولید ، ارتباط و اطلاعات از یکسو و نزدیک شدن و به هم پیوستن سرنوشت کشورها از سوی دیگر ، نوعی انگیزه اجتماعی پدید آورده است که می توان آن را نوجوﺋﻲ و نوآوری نامید . این انگیزه و ناخشنودی ها و ناخرسندی های همراه آن در بسیاری از اجتماعات ، به خصوص کشورهای در حال پیشرفت ، زمینه را برای اصلاحات و گاه انقلاب های  سیاسی ، اجتماعی و فرهنگی و ازجمله نوسازی نظام آموزش و پرورش فراهم کرده است و مردم این اجتماعات درباره وضع خود و چگونگی تعلیم و تربیت فرزندان خویش به چون و چرا می پردازند .آنها گاه چنان شیفته نو و نوآوری می شوند که سنتهای سنجیده برآمده از میراث فرهنگی خود و امکانات و شرایط نوسازی و نوآوری را از یاد می برند و در میان کهنه و نو سردرگم می مانند .رایانه با قابلیت های فراوانی که دارد ، قادر است دانش آموزان را به سوی خودآموزی ، خود فعالی ، تعمیق درک و فهم و پرورش استعداد و خلاقیت رهنمون سازد ، به علاوه امکان تداوم و خارج ساختن آموزش از حصار مدارس به ویژه هدایت آن به داخل منازل را    میسر می سازد . اما به لحاظ برخی محدودیت ها از جمله عدم شناخت معلمان از کارآیی آموزشی رایانه ، بی توجهی نظام تعلیم و تربیت کشور به این مسئله و به هر دلیل دیگری که تصور شود ، متأسفانه مدارس ما از این ماشین ارزشمند به مثابه ابزاری آموزشی  محروم اند . در این پژوهش کوشیده ایم به برخی امتیازات آموزشی این ماشین که برای توسعه آموزش ، یادگیری و خلاقیت بسیار مفیدند اشاره نماییم .به امید روزی که از رایانه به منزله یک ابزار آموزشی در چرخه فعالیت های آموزشی و پرورشی استفاده شود نه به عنوان وسیله ای تجملی و زینت بخش .

شامل 122 صفحه word