PROGRAMLAMADA YENİ EĞİLİMLER - Deneme Sınavı - 15

Salesforce hem "Hizmet olarak platform" hem de "Hizmet olarak yazılım" hizmeti sunan  örneklerden biridir.

Paralel programlamada hesaplama ortamında eşzamanlı olarak çalışan birden fazla komut işleyici vardır. Bir başka deyişle problem, birden fazla hesaplama birimi tarafından eşzamanlı olarak çözülür. Problem, eşzamanlı olarak çözülebilecek parçalara ayrılarak, her bir parça farklı işlemciler tarafından hesaplanır. Son olarak, bütün hesaplama birimlerinin sonuçları birleştirilerek genel sonuca ulaşılır.

En belirgin amaç, bir problemin daha hızlı biçimde çözülmesini sağlamaktır. Herhangi bir hesaplama probleminin paralel şekilde çözülmesi hemen her zaman seri şekilde çözülmesinden çok daha hızlı tamamlanacaktır. Bu da önemli ölçüde zaman tasarrufu yapmayı sağlayacaktır.

Grafik işlemci birimi (Graphical Processing Unit–GPU), merkezi işlemci birimlerinden farklı olarak görüntü işleme komutlarını çalıştırmak üzere özelleşmiş bir elektronik devreler bütünüdür.

OpenGL API ve DirectX ile birlikte GPU’lar kabiliyetlerini arttırmaya başlamışlardır. Artık her piksel, ek görüntü dokularını giriş olarak alabilen kısa program tarafından işlenebilir hâle gelmiştir.

Grafik işlemci birimi geliştiren araştırmacılar, bahsedilen iyileştirmeleri tasarlarken, bu giriş değerlerinin sadece renk bilgisi değil, herhangi bir bilgi olabileceğini fark etmişlerdir. Bu sayede grafik işlemci birimleri görüntü işlemenin yanı sıra, başka aritmetik işlemleri de yapabilen ve merkezi işlemci birimlerine destek olabilecek bir yapıya doğru evrilmiştir.

Günümüzde GPU hesaplamanın sıklıkla kullanılmaya başlaması, artık CPU programlamanın yerine GPU programlama kullanmanın daha iyi olacağı anlamına gelmemektedir. Her iki yaklaşımın da farklı uygulamalar için avantajları ve dezavantajları vardır. CPU programlama genellikle sınırlı sayıda kuyrukların çalışacağı uygulamalar için optimize edilmiştir. GPU ise farklı bir spektrumda programlamayı amaçlamaktadır. GPU’lar uzun hesaplama komutlarının hâkim olduğu çoklu kuyruklu uygulamalarda kullanılmaktadır. Günümüzde GPU’lar kuyruk işleme, veri önbelleği, sanal bellek yönetimi gibi konularda gelişmeye devam etmektedir. GPU’lar genel olarak görüntü işleme operasyonlarını yürütmek için tasarlanmıştır. Görüntü işlemede aynı tür hesaplamalar birçok piksel için tekrar edilmektedir. Bu nedenle GPU’lar işlemler arasındaki geçişi hızlı bir şekilde yapabilmektedirler. GPU’larda aritmetik işlem yapan birimler, CPU’lara göre daha fazla sayıda bulunmaktadır. Bu nedenle çok fazla aritmetik işlem gerektiren operasyonları GPU’lar daha hızlı yapabilmektedir. Ayrıca, GPU’lar ile ondalıklı sayı işlemleri günümüzde CPU’lardan 20 kat kadar daha hızlı yapılabilmektedir.

CUDA’nın avantajları olduğu gibi bazı kısıtları da vardır. Bunlardan en önemlisi standart C kütüphanelerini tamamen desteklememesidir. Standart C’de derlenebilen bazı kodlar, CUDA C’de derlenememektedir. Ayrıca gerçekleme (rendering) dillerinden OpenGL ile çalışabilirliği tek yönlüdür. Yani, OpenGL kayıtlı CUDA hafızasına ulaşabilirken, CUDA OpenGL hafızasına erişememektedir. CPU ve GPU’nun birlikte kullanıldığı hesaplama ortamlarına heterojen hesaplama ortamı denilmektedir. Heterojen hesaplama terminolojisinde sunucu (host) ve cihaz (device) olmak üzere iki temel terim vardır. Sunucu, CPU ve sunucunun belleğinden oluşmaktadır. Cihaz ise GPU ve cihaz belleğinden oluşmaktadır.

C dilinde yazılmış bir kod, NVIDIA derleyicisinde “nvcc” komutu kullanılarak derlenebilir.

Ana fonksiyondan (main) cihaz kodu çağrılmak istendiğinde aşağıdaki ifade kullanılır: Burada NUM_BLOCKS ve BLOCK_WIDTH parametreleri, fonksiyonun çalışacağı blok sayısını ve blok genişliğini belirtmektedir. BLOCK_WIDTH her bir blok için kuyruk sayısını ifade etmektedir.

Bazı firmalar üç boyutlu ultrason görüntüleme metodunu geliştirmeye başlamışlardır. Ancak bu görüntüler üzerinde hızlı ve başarımı yüksek bir şekilde hesaplama yapabilecek güce sahip bilgisayarlara ihtiyaç duyulmaktadır. GPU tabanlı CUDA mimarisini ve CUDA C programlama dilini kullanan cihazlar günümüzde bu alanda kullanılmaya başlanmıştır. Bu cihazlarla hızlı ve güvenilir şekilde göğüs kanseri teşhisleri konulmaya başlanmıştır

Günümüzde kullanıcılar, aynı işletim sistemli birden fazla cihaz kullanmaktadırlar. Yazılım geliştiriciler için önemli olan, kullanılan mobil işletim sistemleridir. Bunlar içerisinde ilk üç sırayı Android, iOS, Windows Phone almış durumdadır.

1995 yılında Jeff Sutherland ile birlikte çalışarak “Scrum Software Development Process” (Scrum Yazılım Geliştirme Süreci) isimli bir makale yazarak Oopsla konferansında sunmuştur. Bu tarih, Scrum yönteminin ilk ortaya çıkış tarihi olarak nitelendirilebilir.

Üç boyutlu oyun motoru olan Unity, gelişmiş özelliklere sahip üç boyutlu dijital oyunların cihaza kurulmadan oynanmasını sağlayan bir yapıya sahiptir.

Epic Games firması tarafından geliştirilen Unreal Engine, piyasadaki çoğu birinci şahıs nişancı (FPS) türü oyunların yapımında kullanılmıştır

Oyun Döngüsü (Game Loop): Herhangi bir etkileşimin olmadığı durumlarda bile, oyunun akıcı bir şekilde çalışmasını sağlayan yapıdır.

Yapay Zekâ (AI): Cihazın oyundaki karakter ve sistemleri yönettiği karar alma mekanizmasıdır.

Tek Animasyon (one-off Animation): Bir nesnenin veya karakterin özel animasyonlarına verilen isimdir. Silah çekme, top fırlatma gibi örnekler verilebilir.

Yükselti Haritası (Bump Map): Sonlandırma (render) süresi oluşturmadan nesneye yükseklik ve derinlik katma hilesi sağlayan haritadır. Siyah, beyaz ve gri renkten oluşmaktadır. Siyah alan girintileri, beyaz alan çıkıntıları ve gri alan da nötr bölgeleri göstermektedir. Bu detayların yükselti haritasıyla oluşturulması, modelin poligon sayısını düşürmeye yardımcı olmaktadır.