‫فناوری اطالعات سبز‬
‫جلسه ارائه درس «شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫موضوع ارائه‪ :‬فناوری اطالعات سبز‬
‫ارائه دهنده‪ :‬سینا آقایی‬
‫مدرس درس‪ :‬آقای ابطحی‬
‫دانشکده مهندسی کامپیوتر‪ ،‬دانشگاه صنعتی شریف‬
‫نیمسال اول ‪1394-1395‬‬
‫چهارشنبه ‪ 1394/9/4‬ساعت ‪14:30‬‬
‫ساختمان دانشکده مهندسی کامپیوتر‪ ،‬کالس ‪103‬‬
‫‪1‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫درخت موضوعی «فناوری اطالعات سبز»‬
‫‪2‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫درخت موضوعی فناوری اطالعات سبز‪-‬جزئیات‬
‫‪3‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫درخت موضوعی فناوری اطالعات سبز‪-‬جزئیات‬
‫‪4‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫سناریو سخنرانی« فناوری اطالعات سبز»‬
‫‪‬مقدمه‬
‫‪‬گرم شدن زمین‬
‫• اثرات و پیامدها‬
‫• دالیل‬
‫‪‬تعریف فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬بیان اهداف فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬پیشینه فناوری اطالعات سبز‬
‫‪5‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫‪‬راهکارهای فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬بهینگی الگوریتم‬
‫‪‬تخصیص منابع‬
‫‪‬مجازیسازی‬
‫‪‬طراحی بهینه مراکز داده‬
‫‪‬خالصه ارائه‬
‫‪‬نتیجهگیری ارائه‬
‫‪‬منابع ارائه‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫پدیده گرم شدن زمین‬
‫شواهد گرمشدن زمین‪:‬‬
‫‪‬افزایش سطح دریاها‪.‬‬
‫‪‬افزایش کلی دمای کره زمین‪.‬‬
‫‪‬گرم شدن اقیانوسها‪.‬‬
‫‪‬کاهش مساحت صفحات یخی در قطبین‪.‬‬
‫‪6‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫عامل گرم شدن زمین‬
‫‪‬گازهایی با اثر گلخانهای‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫سازوکار گرمشدن زمین توسط گازهای گلخانهای‬
‫(اثر گلخانهای)‬
‫اثر گلخانهای‪ ،‬برگرفته از ‪www.edfenergy.com‬‬
‫‪8‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫اثرات و پیامدهای گرمشدن زمین‬
‫‪‬صدمه به درختان‪.‬‬
‫‪‬افزایش غلظت اسید آب دریا‪.‬‬
‫‪‬افزایش آتشسوزی در جنگلها‪.‬‬
‫‪‬خشکسالیهای طوالنیتر در مقایسه با‬
‫گذشته‪.‬‬
‫‪‬افزایش مدت و شدت طوفانهای‬
‫پیامدهای گرم شدن زمین‪]1[،‬‬
‫نواحی گرمسیری‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫دالیل افزایش نشر گازهای گلخانهای‬
‫فعالیتهای انسانی‬
‫عامل اصلی این‬
‫تغییر‬
‫به مدت ششصد و پنجاه هزار‬
‫سال‪ ،‬میزان کربن دیاکسید‬
‫از این خط عبور نکرده‬
‫بود‪،‬ولی در سال ‪ 1950‬عبور‬
‫کرد‪.‬‬
‫میزان گاز کربن دیاکسید موجود در جو طی سالهای گذشته [‪]1‬‬
‫‪10‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫ادامه دالیل‪-‬منابع عمده نشر گاز کربندیاکسید‬
‫‪‬حدود بیست درصد مربوط‬
‫به تولید انرژی الکتریسیته‬
‫میشود‪.‬‬
‫منابع عمده نشر گاز کربندیاکسید‪ ،‬برگرفته از‬
‫‪www.climatechangeinmylife.com‬‬
‫‪11‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫ادامه دالیل گرم شدن زمین‬
‫‪‬سامانههای فاوا در حدود هزار و پانصد تِراوات‪-‬ساعت در سال انرژی مصرف‬
‫میکنندکه معادل ده درصد انرژی الکتریسیته تولید شده در جهان است‪.‬‬
‫سیستم‌های‌فاوا‬
‫‪12‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫ادامه دالیل گرم شدن زمین‬
‫‪‬به عنوان نمونه اگر یک گوشی‬
‫‪ iPhone‬به طور متوسط‪ ،‬در ماه‪1/5 ،‬‬
‫گیگابایت حجم اینترنت مصرف کند‪،‬در‬
‫طول یکسال تقریبا ‪ 361‬کیلووات‪-‬ساعت‬
‫انرژی مصرف میکند(در بدترین حالت‬
‫ممکن) که از مصرف یک یخچال با اندازه‬
‫متوسط بیشتر است(‪ 321‬کیلووات‪-‬‬
‫ساعت انرژی)‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫تعریف فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬طراحی‪ ،‬ساخت ‪ ،‬استفاده و امحاء رایانهها‪،‬کارگزارها و‬
‫دیگر سامانههای جزئی مثل صفحه نمایشگر‪ ،‬چاپگر و کلیه‬
‫زیرساختهای مربوط به شبکه و ارتباطات‬
‫‪‬به گونهای که کمترین اثرات مخرب را بر محیط زیست داشته‬
‫باشد‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫اهداف فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬کاهش ورود مواد مخرب به محیط زیست‪.‬‬
‫‪‬بهینه کردن مصرف انرژی محصوالت در طول دوره عمرشان‪.‬‬
‫‪‬کاهش ضایعات تولید‪.‬‬
‫‪‬در نظر گرفتن قابلیت بازیافت و یا تجزیهپذیری طبیعی برای‬
‫محصوالت‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫پیشینه فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬سال ‪ 1992‬میالدی‪.‬‬
‫‪‬تحت نظر ‪)Environmental Protection Agency( U.S. EPA‬‬
‫‪‬یک پروژه داوطلبانه برچسبگذاری برای شرکتها‪.‬‬
‫‪‬با هدف ‪ :‬کاهش نشر گازهای گلخانهای و مصرف بهینه انرژی‪.‬‬
‫‪‬تعریف مجموعهای از استانداردها برای محصوالت مختلف‪.‬‬
‫‪‬اعطای گواهی به محصوالت دارای صالحیت‪.‬‬
‫‪‬در ابتدا فقط برای صفحات نمایشگرها‪.‬‬
‫‪‬امروزه برای انواع محصوالت در دستهبندیهای مختلف‪.‬‬
‫‪‬رواج ‪.Sleep Mode‬‬
‫‪16‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫ادامه پیشینه فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬پیمان بینالمللی کیوتو(‪.)Kyoto‬‬
‫‪‬درچارچوب سازمان ملل متحد‪.‬‬
‫‪ 1997‬میالدی‪-‬کیوتو ژاپن‪.‬‬
‫‪‬قراردادی بین کشورهای صنعتی جهان‪.‬‬
‫‪‬انرژی‪ :‬یکی از حوزههای مربوط به این قرارداد‪.‬‬
‫‪‬وضع مجموعهای از اهداف و آرمانها‪.‬‬
‫‪‬درنظر گرفتن جریمه برای کشورهایی که خارج از تعهدات عمل میکنند‪.‬‬
‫‪‬غایت نهایی‪ :‬کاهش نشر گازهای گلخانهای‪.‬‬
‫‪17‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫راهکارهای پیشنهادی در فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬راهکارهای نرمافزاری‪:‬‬
‫‪‬بهینگی الگوریتم‪.‬‬
‫‪‬تخصیص منابع‪.‬‬
‫‪‬مجازی سازی‪.‬‬
‫‪‬پردازش ابری(‪.)Cloud Computing‬‬
‫‪‬راهکارهای مربوط به حافظه‪.‬‬
‫‪‬راهکارهای سختافزاری‪:‬‬
‫‪‬طراحی بهینه مراکز داده‪.‬‬
‫‪‬طوالنی کردن دوره عمر محصوالت‪.‬‬
‫‪18‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫بهینگی الگوریتم‬
‫‪‬واحد درسی مبانی الگوریتمها و دادهساختارها اساس این مبحث است‪.‬‬
‫‪‬الگوریتم برنامه ما تعیین کننده میزان حافظه مصرفی و مدت زمان پردازش است‪.‬‬
‫‪‬تفاوت فاحش در بین روشهای مختلف جستوجو یک مثال ساده این مبحث است‪.‬‬
‫‪‬یک مثال‪:‬‬
‫یک محقق دانشگاه هاروارد اعالم کرده است که به ازای هر جستوجوی گوگل‪ ،‬در‬
‫حدود ‪ 7‬گرم کربندیاکسید آزاد میشود‪(.‬معادل جوشاندن یک کتری آب)‬
‫‪‬رد این ادعا توسط گوگل‪.‬‬
‫‪19‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫تخصیص منابع‬
‫‪‬در یک شبکه‪:‬‬
‫*هدایت آمدوشد شبکه به سمت کارگزاری که ‪ - :‬کمترین مصرف انرژی را دارد‪.‬‬
‫ بیشتر دوستدار محیط زیست است‪.‬‬‫*به عنوان مثال مرکزدادهای که در یک ناحیه گرم قرار گرفته کمترین درگیری را‬
‫داشته باشد تا نیاز زیادی به خنک کردن آن نباشد‪.‬‬
‫‪20‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫مجازیسازی یا ‪Virtualization‬‬
‫‪‬اجراکردن دو و یا تعداد بیشتری سامانه رایانهای بر روی یک سختافزار‪.‬‬
‫‪‬شروع این بحث‪ :‬شرکت آی‪.‬بی‪.‬ام درسال‪ 1960‬میالدی‪.‬‬
‫‪‬تجاری شدن در سال ‪1990‬میالدی‪.‬‬
‫‪‬کاربرد‪:‬‬
‫‪‬اجرای چندین سامانه مستقل فیزیکی بر روی یک ماشین مجازی و یک سختافزار قویتر نسبت‬
‫به سامانههای قبلی‪.‬‬
‫‪‬خاموش کردن بقیه سامانهها‪،‬و در نتیجه عدم نیاز به خنک کردن آنها‪.‬‬
‫‪‬نیاز به بررسی دقیق شرایط‪.‬‬
‫‪21‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫طراحی بهینه مراکز داده‬
‫‪‬مراکز داده و تجهیزاتشان از بزرگترین موارد مصرف انرژی در دنیا هستند‪.‬‬
‫‪‬در طراحی بهینه این موجودیتها‪ ،‬باید از جنبههای مختلفی به موضوع نگاه کرد‪:‬‬
‫‪‬تجهیزات فنی مراکز داده‪.‬‬
‫‪‬شرایط محیطی‪.‬‬
‫‪‬سامانه خنک کننده‪.‬‬
‫‪‬سامانه تامین انرژی‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫طراحی بهینه مراکز داده‪-‬تجهیزات‬
‫‪‬طراحی کم توان تجهیزات‪.‬‬
‫‪‬قابلیت ارتقای تجهیزات تشکیل دهنده بجای تعویض یکباره‪.‬‬
‫‪‬قابلیت برگشت به چرخه استفاده‪.‬‬
‫‪‬امحاء سازگار با محیط زیست‪.‬‬
‫‪23‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫طراحی بهینه مراکز داده‪-‬شرایط محیطی‬
‫‪‬ساخت مراکز داده در نواحیای که خنکتر باشند‪.‬‬
‫‪‬به عنوان نمونه فیسبوک یکی از مراکز داده خود را در سوئد احداث کرده است‪]8[.‬‬
‫‪24‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫طراحی بهینه مراکز داده‪-‬سامانه خنک کننده‬
‫‪‬استفاده از عناصر محیطی به عنوان خنک کننده‪:‬‬
‫‪‬هوای سرد محیط‪.‬‬
‫‪‬احداث مرکز داده در کنار رودخانه‪:‬‬
‫‪ ‬استفاده از ظرفیت گرمایی آب‪.‬‬
‫‪25‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫طراحی بهینه مراکز داده‪-‬سامانه تامین انرژی‬
‫‪‬استفاده از انرژی پاک به جای نیروگاههای مبتنی بر سوخت فسیلی‪:‬‬
‫‪‬انرژی باد‬
‫‪‬انرژی خورشیدی‬
‫‪‬انرژی امواج ‪ :‬گوگل‪ :‬ساخت مرکز داده بر روی کشتی‬
‫‪26‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫خالصه ارائه فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬بیان پدیده «گرم شدن کره زمین» ‪.‬‬
‫‪‬بیان نقش فناوری اطالعات در پدیده ذکر شده و طرح مشکل‪.‬‬
‫‪‬ارائه تعاریف اولیه فناوری اطالعات سبز‪.‬‬
‫‪‬ارائه پیشینه مختصری از آن‪.‬‬
‫‪‬معرفی راهکارهایی برای کمک به معضل گرم شدن کره زمین و جلوگیری از آن‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫نتیجهگیری ارائه فناوری اطالعات سبز‬
‫‪‬معضل گرم شدن زمین و نشر بیرویه گازهای‬
‫گلخانهای را باید جدی گرفت‪.‬‬
‫‪‬جامعه مهندسین کامپیوتر بایستی در قبال این‬
‫موضوع احساس مسئولیت کنند و تواناییهای خود را‬
‫در این راستا بکار گیرند‪.‬‬
‫‪28‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬
‫منابع‬
[1] ---,“climate change”, Retrieved from nasa.gov , October 2015.
[2] Bryan Walsh, “The surprisingly large energy footprint of the digital economy”, Retrieved from
science.time.com, October 2015.
[3] Patrick Thibodeau, “data centers are the new polluters”، Retrieved from computer world،
October 2015.
[4] ---, “Green Computing”, Retrieved from Wikipedia, September 2014.
[5] ---, “About Energy Star” , Retrieved from EnergyStar.gov, October 2015.
[6] ---, “Kyoto Protocol” , Retrieved from UNFCCC.int, October 2015.
[7] ---, “Research reveals environmental impact of google searches” , Retrieved from fox news,
October 2015.
1394 ‫آذر‬
‫سینا آقایی‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
»‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی‬
29
‫منابع‬
[8] Liz Klimas, “Facebook data centers coming to European arctic”, Retrieved from
theblaze.com, October 2011.
[9] ---, “Google Green”, Retrieved from https://www.google.com/green/ , October 2015.
.1388 ،‫ تهران‬،‫ نشر فاطمی‬،»‫ «دادهساختارها و مبانی الگوریتمها‬،‫] محمد قدسی‬10[
1394 ‫آذر‬
‫سینا آقایی‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
»‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی‬
30
‫با تشکر از توجه شما‬
‫برای پاسخ گویی به سواالت‪ ،‬در خدمت شما عزیزان هستم ‪.‬‬
‫‪31‬‬
‫ارائه درس«شیوههای ارائه مطالب علمی و فنی»‬
‫فناوری اطالعات سبز‬
‫سینا آقایی‬
‫آذر ‪1394‬‬