并行系統英文解釋翻譯、并行系統的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 concurrency system; concurrent system

分詞翻譯：

并行的英語翻譯：

【計】 P

系統的英語翻譯：

system; scheme
【計】 system
【化】 system
【醫】 system; systema
【經】 channel; system

專業解析

在計算機科學中，"并行系統"（Parallel System）指通過同時執行多個計算任務來提升處理效率的硬件或軟件架構。其核心在于利用多個處理單元（如多核CPU、GPU、分布式計算節點）協同工作，将大型問題分解為可同時處理的子任務。以下是詳細解釋：

一、核心定義與特征

并行性（Parallelism）
與"并發"（Concurrency）不同，并行強調物理上同時執行多個任務。例如，多核CPU中每個核心獨立處理指令流，實現真正的同時計算。

參考：Hennessy, J. L., & Patterson, D. A. (2019). Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann.
系統分類
- 硬件層面：多處理器系統（SMP/NUMA）、GPU并行計算單元、FPGA陣列。
- 軟件層面：并行算法（如MapReduce）、消息傳遞接口（MPI）、OpenMP多線程編程。
  參考：IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2023.

二、關鍵技術實現

任務分解
将問題劃分為獨立子任務（如矩陣分塊計算），通過負載均衡算法分配至不同處理單元。

參考：Grama, A., et al. (2003). Introduction to Parallel Computing. Pearson Education.
通信與同步
進程間通過共享内存（如鎖、信號量）或分布式消息傳遞協調狀态，避免數據競争。

示例：MPI_Reduce 用于分布式數據聚合。

三、應用場景

高性能計算（HPC）
氣候模拟、粒子物理仿真（如CERN的LHC數據處理）依賴超算集群的并行能力。

人工智能
深度學習訓練通過GPU張量核心并行加速矩陣運算（e.g., NVIDIA CUDA）。

參考：NVIDIA. (2024). CUDA C++ Programming Guide.

實時系統
自動駕駛傳感器融合需并行處理視覺、雷達等多源數據流。

四、挑戰與優化

阿姆達爾定律（Amdahl's Law）
系統加速比受限于串行部分比例：

$$ S = frac{1}{(1 - P) + frac{P}{N}} $$

其中 $P$ 為并行化比例，$N$ 為處理器數量。

容錯機制
分布式系統需解決節點故障（e.g., Apache Spark的RDD彈性恢複）。

權威參考文獻

Flynn's Taxonomy – 并行架構分類基礎
IEEE TPDS Journal – 并行系統前沿研究
OpenMP API Specification – 工業級并行編程标準

（注：部分鍊接需通過學術數據庫訪問完整内容）

網絡擴展解釋

并行系統是指能夠同時執行多個任務或進程的計算機系統，其核心特征是任務在同一時刻真正同時運行，而非通過時間片輪轉交替執行。以下是詳細解釋：

1.定義與核心特征

并行性：依賴于多核處理器、多計算機或分布式架構，實現多個任務在同一物理時刻獨立執行。
與并發的區别：并發是單核系統中通過快速切換任務模拟“同時執行”，而并行是多核/多處理器下的真實同步運行。

2.技術實現

硬件支持：需要多核CPU、GPU集群或分布式計算節點，每個處理單元獨立執行任務。
協調機制：通過操作系統或中間件調度，協調多個處理器執行不同進程或程式（如選項D所述）。

3.應用場景

高性能計算：如氣象模拟、基因測序等計算密集型任務，通過拆分任務并行處理以加速計算。
分布式系統：多台計算機協同處理大規模數據（如Hadoop集群）。

4.典型示例

多核CPU運行多個獨立程式：例如同時運行視頻渲染和數據分析軟件，各自占用不同核心。
超級計算機并行計算：數千個處理器協同求解複雜方程。

并行系統的本質是通過硬件和軟件協作實現物理層面的同時執行，而不僅是邏輯上的交替運行。這一特性使其在科學計算、大數據處理等領域至關重要。