Hesaplama Fiziği
Bazen bir programı nasıl tersine çevirebileceğimizi gördük. Bu bölümde, geriye doğru çalıştırılabilen hesaplamaların fiziğine bir göz atacağız.
Programlarımızın çağrıştırdığı hesaplamalar elektronik bilgisayarlar tarafından yapılabilir; beynimiz gibi biyolojik sistemler tarafından; kalem ve kağıtla; ve sende ne var? Tüm uygulamalar, fiziksel süreçler oldukları ve dolayısıyla fizik yasalarına tabi oldukları gibi oldukça açık bir özelliği paylaşırlar.
Bu nedenle, şu tür soruları sormak mantıklıdır: Belirli bir hesaplamayı gerçekleştirebilecek herhangi bir cihazın minimum boyutu nedir? Maksimum boyutu nedir? Ne kadar zaman alır? Aldığı minimum enerji miktarı nedir? İkinci soruya odaklanacağız.
"Sadece" ilginç olmanın yanı sıra, birçok modern bilgi işlem sisteminin inşasıyla da ilgili bir sorudur. Enerji dağılımı, "yararlı" enerjinin "yararsız" ısıya dönüştürülmesidir. Makineden ısının uzaklaştırılma hızı kabaca makinenin yüzey alanıyla orantılıyken, ısı üretimi kabaca kapıların sayısıyla ve dolayısıyla makinenin hacmiyle orantılıdır.
Tüm mekansal boyutlara genişleterek daha büyük bir makine yaparsak, hacim yüzeyden daha hızlı büyür ve ısı sorun olur. Alternatif, makinenin boyutunu üç boyuttan yalnızca ikisinde genişletmektir, ancak bu durumda sinyallerin iletilmesi gereken mesafe artar ve makine yavaşlar. Sonuç olarak, bilgisayar yapımında enerji dağılımı ciddi bir endişe kaynağıdır.
Enerji dağılımının herhangi bir temel alt sınırı var mı? Evet, dayanan aşağıdaki argümanın gösterdiği gibi var. Argüman entropi kavramını içerir, o halde entropinin ne olduğunu görelim. Bilgi teorisine göre entropi, bir sistemdeki bilgi miktarının ölçüsüdür. i'nin sistemin olası durumlarını kapsamasına izin verin ve pi'nin sistemin i durumunda olma olasılığı olmasına izin verin.
Entropi H, log'un logaritma tabanı 2 olduğu yerde tanımlanır. H'nin ifade edildiği birim bittir. Örneğin, eşit olasılıklı iki duruma sahip bir sistemi ele alalım. O halde H = -(0,5 günlük(0,5) + 0,5 günlük(0,5)) = 1 bit. Sistemi sabit bir duruma ayarlarsak, bu durumun olasılığı 1 ve diğer durumun olasılığı 0'dır. Bu durumda entropi 0 bittir; yani, eylem 1 bit bilgiyi yok etti.
Entropi kavramı, joule/kelvin olarak tanımlandığı termodinamikte de mevcuttur. (Aslında, entropi genellikle S = k ln(!l) olarak tanımlanır, burada n, sistemdeki durumların sayısıdır, ancak bu, tüm durumların aynı olasılığa, 1 / !l sahip olduğu varsayıldığında gerçekten aynı şeydir. )
Termodinamik entropi kavramı, sistemin sıcaklığı T aracılığıyla enerjiye bağlanır: bir sistemin entropisi bir miktar azaltıldığında, sistem, entropi azaltımının sıcaklıkla çarpımına eşit enerjiyi dağıtır. Von Neumann'ın gözlemi, kln(2) gibi sabit bir faktör dışında, iki entropinin aynı kavram olduğudur.
Her şeyi bir araya getirdiğimizde, sistemin olasılık dağılımını H entropisini 1 bit azaltacak şekilde değiştirdiğimizde, S entropisinin k ln(2) joule/kelvin kadar azaldığını ve sistemin kT ln(2) joule yaydığını görürüz. ısı şeklinde enerji.
Bu nedenle, bilginin yok edilmesi, enerjinin dağılması anlamına gelir. İşte bir örnek. Bir programın iki mantıksal değişken x ve y üzerinde çalıştığını varsayalım ve dört olası başlangıç durumunun aynı olasılığa sahip olduğunu varsayalım. İlk entropi -4 · = 2 bittir. Programın atama ifadesi olmasına izin verin.
Başka bir örnek gösterir. Bir çakıl taşı eşit olasılıkla sağda ya da solda olabilir. Yapılacak işlem taşın sol çukura düşmesini sağlamaktır. Eylem, çakıl taşı sol olukta başladığında gerçekleştirilirse, o zaman hiçbir şey yapılması gerekmez ve enerji harcanmaz.
Eylem, çakıl taşı sağ olukta başladığında gerçekleştirilirse, o zaman çakıl taşını sola doğru tekmeleyerek, ona tepeden yukarı ve sonra sol tarafta aşağı yuvarlanması için yeterli kinetik enerji sağlarız.
Kuvvet konum grafiğinin eğimi neyi verir
Kuvvet konum grafiği neyi verir
Kuantum hesaplama Nedir
Kuvvet yol grafiği hız bulma
Kuvvet konum grafiğinin altında kalan alan
Kuantum HESAPLAMA
Vektörel büyüklük nedir
Türetilmiş büyüklük nedir
Yuvarlanan çakıl taşını yavaşlatır ve potansiyelden kinetik enerjiye dönüşen enerjiyi toplarsak, taş tam sol çukurun dibine geldiğinde durur. topladığımız enerji, onu doğru çukurdan dışarı atarken uyguladığımız kinetik enerjiye eşittir. Yine: hiçbir enerji dağılmaz.
Enerji dağılımı hakkında ne söylüyoruz? Hangi hatayı yaptık? Hata şu ki, hangi prosedürü uygulayacağınıza karar vermeden önce çakılın konumunu bilmeniz gerekiyor (hiçbir şey yapma vs. tekme). Çakıl taşının konumunu biliyorsanız, o zaman iki durumun eşit olasılığı yoktur ve hiçbir bilgi yok edilmez. Başlangıç konumu bilinmiyorsa, konumun ölçülmesi gerekir ve iki durum eşit olasılığa sahipse, bu işlem kT ln(2) joule enerji gerektirir.
Devamında, bilgiyi yok etmeyen hesaplamaları gerçekleştirme yöntemlerini inceliyoruz. Bu henüz enerjinin dağılmadığı anlamına gelmez - başka enerji yayma kaynakları mevcut olabilir. Enerji dağılımını tamamen önleyen bir hesaplama tekniği örneği veriyoruz ve enerji dağılımının çok düşük olduğu bir tekniği tartışıyoruz.
Her şeyi uygun bir perspektife oturtmak için tek bir açıklama gerekiyor gibi görünüyor. kT ln(2) joule mertebesinin etkilerini tartışıyoruz. Günümüz bilgisayarlarında, bit işlemi başına yaklaşık 109kT joule dağılır. Hala gitmemiz gereken uzun bir yol var.
Yapılan Devreler
Bu bölümde, bir gerçekleştirmeye çalışıyoruz. bilgileri yok etmeden hesaplama. Bir depolama elemanında bilginin yok edilmesiyle zaten karşılaştık: iki konumdan birinde olabilen çakıl taşıdır.
Her ikiduruma bir önceki değeri içeren başka bir ikidurum eklersek, önceki değeri içeren başka bir ikidurum eklersek, o zaman bilgiyi bozmadan değişkenlere değerler atayabiliriz. Sonsuz sayıda parmak arası terlik oluşturmak ve başlatmakla ilgili teknik sorunlar var, ancak ilerleme adına bunları bir an için görmezden geliyoruz.
Başka hangi bilgi imha kaynaklarımız var? Kalan kaynak, girişlerinin bazı işlevlerini hesaplayan kombinatoryal devrelerdir. Fonksiyonun tersi yoksa, bilgi yok edilir.
Örneğin, bir toplayıcının çıktısının 6 olduğunu biliyorsak, wus girişinin 2 ve 4 olduğu sonucuna varamayız. Anahtarlama teorisinden, tüm birleşimsel devrelerin boolean fonksiyonlardan nasıl inşa edilebileceğini biliyoruz. Tüm bu işlevlerden yalnızca ikisinin tersi vardır: olumsuzlama ve özdeşlik.
Bu ikisi tek başına tüm fonksiyonları oluşturmak için yeterli değildir. (Olumsuzlama ve özdeşlikten bir bağlacı nasıl hesaplarız?) Görünüşe göre yalnızca bir çıktısı olan bileşenleri dikkate almak yeterli değil; en az iki çıkışlı bileşenlere ihtiyacımız var. En basiti, gösterilen anahtardır, ancak tersine çevrilemez.
Çıkışı hesaplamak için, anahtarın solda mı yoksa sağda mı olduğunu bilmemiz gerekir. Bu nedenle, durumu açıkça belirleyen sinyali hem giriş hem de çıkış sinyali olarak dahil ediyoruz.
Test Tesisi ve Test Sitesi
Çalışma Direktörü ve Baş Araştırmacının göreceli pozisyonları sorusuyla yakından ilgili olan, çalışmanın yapıldığı yerin tanımının uzantısıdır.
Çalışmalar, gerçekleştirilebilecekleri bir veya daha fazla fiziksel konuma ihtiyaç duyar. GLP laboratuvarda, tarlada veya serada yapılabilecek çalışmalarla ilgilendiğinden, çalışmaların yapılabileceği tüm olası yerleri kapsayan bir terime ihtiyaç duyuldu.
Bu nedenle GLP, “klinik olmayan sağlık ve çevre güvenliği çalışmasının yürütülmesi için gerekli kişiler, tesisler ve operasyonel birim (ler)” anlamına gelen “test tesisleri” ve “test sahaları” anlamına gelmektedir. “Bir çalışmanın bir aşamasının / aşamalarının yürütüldüğü yer (ler)” olarak tanımlanır.
“Test tesisi” teriminin sadece binaları, odaları ve diğer binaları değil, aynı zamanda orada çalışan ve bu çalışmaları yapmaktan sorumlu kişileri de kapsadığı unutulmamalıdır.
Bu terimin genel yorumu kesinlikle lokasyon yönünü vurgulasa da, tanım haklı olarak bu güvenlik çalışmalarını yürütecek olanların insanlar olduğunu hatırlatır. Tesisler, yalnızca GLP uyumlu çalışmaların yürütülmesi için atlama taşı olarak görülmelidir.
Özellikle saha çalışmalarında performans için birden fazla lokasyondan yararlanma imkanı ve farklı yerlerde ayrı ayrı yürütülebilen çalışmaların çeşitli aşamalara bölünmesine neden olan şirket politikalarındaki gelişmeler, “test tesisi” teriminin genişletilmesini gerektirmiştir. ”Ve test tesisinin tanımının buna göre değiştirilmesi gerekiyordu.
Bu nedenle, yalnızca çalışma yürütmenin her şeyi kapsayan konumu olarak kabul edilmesi gereken test tesisi yoktur, aynı zamanda çalışmanın bir kısmı bir test alanında yürütülebilir. Bir test sahasının tanımı, Saha Çalışmaları için en önemlisi, bir çalışmanın belirli bir bölümünün yürütüldüğü bazı sahaların, bir sahanın test olarak tanınması için belirtilen tüm gereklilikleri karşılamayacağını ve gerçekten karşılayamayacağını kabul eder.
Bir mahsulün püskürtüldüğü bir tarla arsası, büyük olasılıkla test tesisi yönetimine sahip olmayacaktır, muhtemelen sadece arada bir GLP kapsamında bir saha çalışması için kullanılacaktır ve en önemlisi, bu yerde tam bir çalışma yapılmamaktadır. Bu nedenle nitelendirmek zor olacaktır, ör. tam, gerçek bir test tesisi olarak bir tarla, bir meyve bahçesi veya bir bağ. Çoğu durumda, Çalışma Direktörünün bulunduğu yerden coğrafi olarak uzak olacağı gerçeği, “test tesisi” terimi kapsamına alınmasını engeller.
Bu nedenle, başlangıçta çok basit olan test tesisinin tanımının, bir veya daha fazla test bölgesini bir çalışmanın bölümlerinin gerçekleştirilebileceği ek yerler olarak kullanma olasılığını içerecek şekilde genişletilmesi ve bir test tesisi için gerekli olanlardan bu tür test alanlarıdır.
“Tam” test tesisi ile – bazı açılardan – “sınırlı” test sahası arasındaki bu yeni ayrım, çalışmaların özel bölümlerinin (örneğin histopatoloji değerlendirmesi) yürütülmesini sunan belirli işletmelerin sınıflandırılması için (düzenleyici) sonuçlar doğurabilir. (analitik veya klinik kimya hizmetleri).
Test HAZIRLAMA
Test çöz
Ebadan test Çöz
Ortaokul test çöz
Client3. Online Test Yap
online test yap-test
İnteraktif test HAZIRLAMA
Birden fazla yerde çalışma yürütme olasılığının bu tanıtılmasının ardından, başka bir yeni kavramın, yani “çok alanlı çalışma” nın tanıtılması gerekiyordu.
Bu nedenle, “test tesisi” tanımı artık sadece Çalışma Direktörünün bulunduğu tek yeri değil, aynı zamanda bu “çok bölgeli çalışmalar, birden fazla sahada yürütülenler” için “test tesisidir. Çalışma Direktörü bulunur ve tanımlanan çalışma bölümlerinin yürütüldüğü tüm ayrı test siteleri de yer alır.
Yine, bu kavramın arka planında, bir çalışmanın, mümkünse, bölünemez olması gerektiği fikri vardır: Bir çalışmanın farklı bölümleri farklı yerlerde yürütülecek olsa bile, var olduğu konusunda hiçbir şüphe olmamalıdır. “çok bölgeli” de olsa tek bir çalışma ve bir şekilde birbirine bağlı bir dizi “alt çalışma” değil.
Yönetimin tanımı bağlamında halihazırda gündeme getirilen bir nokta (bkz. 2.2, sayfa 62), burada tartışılması gereken bir nokta, yani bir test tesisinin ne kadar büyük olması gerektiği ve ne kadar küçük olabileceği sorusu, personel, gerçek bir GLP test tesisi olarak kalifiye olmak için. Bu soruyu cevaplamak için, ilk adımda bir test tesisinin kurulması için gerekli olan ve gerçekten oluşturan çeşitli işlevlere dikkat edilmelidir.
İkinci bir adımda, bir test tesisinin içermesi gereken minimum kişi sayısına ilişkin bir tahmine ulaşmak için, bu işlevlerin karşılıklı bağımlılığı incelenmelidir. Bir test tesisinin bir yönetime, bir Çalışma Direktörüne, bir Kalite Güvence Birimine, çalışma personeline ve arşivlerden sorumlu bir kişiye ihtiyacı vardır.
Akla gelebilecek en küçük test tesisi söz konusu olduğunda, böyle bir tesisin yalnızca bir tür çalışma yürüteceği durumda, yalnızca bir Çalışma Direktörü olabileceği varsayılabilir. Kalite Güvence personelinin çalışmanın yürütülmesinden tamamen bağımsız olması gerektiğinden, işlevlerinin, Kalite Güvencesi hizmetleri sunan harici, bağımsız çalışan bir şirket tarafından sağlanması gerekir.
Sorumluluklar söz konusu olduğunda çok önemli bölüm böylece yönetim ve Çalışma Direktörü arasında olacaktır. Yönetimin her çalışma için bir Çalışma Direktörü ataması, tüm SÇP’leri onaylaması ve Çalışma Direktörü ile çalışma personelinin görevlerini GLP İlkelerine göre yerine getirmesini sağlaması gerektiğinden, normalde birleştirilemeyen açık bir denetim fonksiyonuna sahiptir. operasyonel çalışma yürütme düzeyi ile. Bu nedenle yönetim, teorik olarak test tesisi yöneticisinin çalışma personelinden ayrılmasını gerektirecek şekilde çalışmanın yürütülmesine katılmamalıdır.
Bu nedenle, ilk durumda, gerçek bir GLP test tesisinin kurulması için iki veya daha fazla kişiye ihtiyaç duyulacağı düşünülebilir. Bununla birlikte, İlkeler, arşivlerden sorumlu bir kişinin görevlendirilmesi için de çağrıda bulunmaktadır, ancak bu kişi, görevi yönetim veya Çalışma Direktörü tarafından yerine getirilebilir.
Bir test tesisinin Çalışma Yöneticisine ek olarak bazı çalışma personeline ihtiyaç duyup duymayacağı da tartışmalı olabilir (ki bu kesinlikle çalışma yönetiminin mümkün olan en iyi genel kontrolüne sahip olacaksa, her şeyi kendisi yapacaksa). Bu soruda, bir test tesisinin yalnızca bir kişiden oluşmasına izin vermekten gerçek bir test tesisi oluşturmak için en az beş kişinin gerekliliğine kadar değişen farklı görüşler vardır.
Genel olarak, en az üç kişi (artı bir harici Kalite Güvencesi), GLP uyumlu bir test tesisinin kurulması için iyi bir uzlaşma gibi görünmektedir.