Granularidade -Granularity

Granularidade (também chamada de granulação ), a condição de existir em grânulos ou grãos , refere-se à medida em que um material ou sistema é composto de peças distinguíveis . Pode referir-se à extensão em que uma entidade maior é subdividida ou à extensão em que grupos de entidades indistinguíveis menores se uniram para se tornarem entidades distinguíveis maiores.

Precisão e ambiguidade

Materiais ou sistemas de granulação grossa têm menos componentes discretos maiores do que materiais ou sistemas de granulação fina .

  • Uma descrição grosseira de um sistema considera grandes subcomponentes.
  • Uma descrição refinada diz respeito aos componentes menores dos quais os maiores são compostos.

Os conceitos de granularidade , grosseria e finura são relativos; e são usados ​​ao comparar sistemas ou descrições de sistemas. Um exemplo de granularidade cada vez mais fina: uma lista de nações nas Nações Unidas , uma lista de todos os estados/províncias dessas nações, uma lista de todas as cidades desses estados etc.

Observe que, embora os termos modificadores, fino e grosso , sejam usados ​​de forma consistente em todos os campos, o termo granularidade não é.

Física

Uma descrição refinada de um sistema é um modelo detalhado, exaustivo e de baixo nível dele. Uma descrição de granulação grosseira é um modelo em que alguns desses detalhes finos foram suavizados ou calculados em média. A substituição de uma descrição de granulação fina por um modelo de granulação grossa de resolução mais baixa é chamada de granulação grossa . (Veja, por exemplo , a segunda lei da termodinâmica )

Dinâmica molecular

Em dinâmica molecular , granulação grosseira consiste em substituir uma descrição atomística de uma molécula biológica por um modelo de granulação grossa de baixa resolução que calcula a média ou suaviza detalhes finos.

Modelos de granulação grossa foram desenvolvidos para investigar as dinâmicas de escala de tempo e comprimento mais longas que são críticas para muitos processos biológicos, como membranas lipídicas e proteínas. Esses conceitos não se aplicam apenas a moléculas biológicas, mas também a moléculas inorgânicas.

A granulação grosseira pode remover certos graus de liberdade , como os modos vibracionais entre dois átomos, ou representar os dois átomos como uma única partícula. Os fins aos quais os sistemas podem ser granulados são simplesmente limitados pela precisão na dinâmica e nas propriedades estruturais que se deseja replicar. Esta moderna área de pesquisa está em sua infância e, embora seja comumente usada em modelagem biológica, a teoria analítica por trás dela é pouco compreendida.

Informática

Na computação paralela , granularidade significa a quantidade de computação em relação à comunicação, ou seja, a razão de computação para a quantidade de comunicação.

O paralelismo refinado significa que as tarefas individuais são relativamente pequenas em termos de tamanho de código e tempo de execução. Os dados são transferidos entre processadores frequentemente em quantidades de uma ou algumas palavras de memória. A granulação grosseira é o oposto: os dados são comunicados com pouca frequência, após grandes quantidades de computação.

Quanto mais fina a granularidade, maior o potencial de paralelismo e, portanto, de aceleração, mas maiores as sobrecargas de sincronização e comunicação.

Para obter o melhor desempenho paralelo, o melhor equilíbrio entre carga e sobrecarga de comunicação precisa ser encontrado. Se a granularidade for muito fina, o desempenho pode sofrer com o aumento da sobrecarga de comunicação. Por outro lado, se a granularidade for muito grosseira, o desempenho pode sofrer desequilíbrio de carga.

Computação reconfigurável e supercomputação

Na computação reconfigurável e na supercomputação , esses termos se referem à largura do caminho de dados. O uso de elementos de processamento de cerca de um bit de largura, como os blocos lógicos configuráveis ​​(CLBs) em um FPGA , é chamado de computação de grão fino ou reconfigurabilidade de grão fino, enquanto o uso de caminhos de dados amplos, como, por exemplo, recursos de largura de 32 bits, como CPUs de microprocessador ou unidades de caminho de dados ( DPUs ) orientadas por fluxo de dados, como em uma matriz de caminho de dados reconfigurável ( rDPA ) é chamada de computação de granulação grossa ou reconfigurabilidade de granulação grossa.

Granularidade de dados

A granularidade dos dados refere-se ao tamanho em que os campos de dados são subdivididos. Por exemplo, um endereço postal pode ser registrado, com granularidade grosseira , como um único campo:

  1. endereço = 200 2nd Ave. South #358, São Petersburgo, FL 33701-4313 EUA

ou com granularidade fina , como vários campos:

  1. endereço = 200 2nd Ave. Sul #358
  2. cidade = São Petersburgo
  3. estado = FL
  4. código postal = 33701-4313
  5. país = EUA

ou granularidade ainda mais fina:

  1. rua = 2nd Ave. Sul
  2. número do endereço = 200
  3. número da suíte/apartamento = #358
  4. cidade = São Petersburgo
  5. estado = FL
  6. código postal = 33701
  7. complemento de código postal = 4313
  8. país = EUA

A granularidade mais fina tem despesas gerais para entrada e armazenamento de dados. Isso se manifesta em um número maior de objetos e métodos no paradigma de programação orientada a objetos ou em mais chamadas de sub- rotinas para programação procedural e ambientes de computação paralela . No entanto, oferece benefícios na flexibilidade do processamento de dados ao tratar cada campo de dados isoladamente, se necessário. Um problema de desempenho causado por granularidade excessiva pode não se revelar até que a escalabilidade se torne um problema.

Filme fotográfico

Na fotografia, a granularidade é uma medida do grão do filme . É medido usando um procedimento padrão específico, mas em geral um número maior significa que os grãos de prata são maiores e há menos grãos em uma determinada área.

Veja também

Notas

Referências