ОБРОБКА ЗОБРАЖЕНЬ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ПАРАЛЕЛЬНО-ІЄРАРХІЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ НА БАЗІ КЛАСТЕРНИХ СИСТЕМ З РОЗПОДІЛЕНОЮ ОБРОБКОЮ ІНФОРМАЦІЇ
Ключові слова:
паралельні обчислення, розподілені обчислення, кластерні системи, паралельно-ієрархічне перетворення, обробка зображень, системи штучного інтелектуАнотація
В проведених дослідженнях здійснено аналіз методологічних і прикладних особливостей реалізації прямого паралельно-ієрархічного перетворення, пірамідального оброблення інформаційних середовищ на базі кластерних систем з розподіленою обробкою інформації. Наведено результати розробки розподіленої системи управління обчислювальним кластером із використанням обраної технології міжкомпонентної мережевої взаємодії, в якому може виконуватись пряме паралельно-ієрархічне перетворення зображень, що дозволяє покращення часу обробки та можливості забезпечення швидкої обробки при збільшенні обсягів розмірності зображень. Наведено опис запропонованого багатоетапного процесу аналізу зображення, що полягає в послідовному перетворенні збіжних і виявленні незбіжних у часі складових зображення при переході елементів нейроподібної паралельно-ієрархічної мережі з поточних енергетичних станів із одними просторовими координатами в стани з меншою енергією з іншими просторовими координатами. Також описано загальний алгоритм обробки зображень за допомогою паралельно-ієрархічного перетворення, що дозволяє обробляти зображення по частинах, вікнами певної розмірності. При цьому різні вікна обробляються незалежно, що дозволяє виконувати вказане перетворення паралельно. Наведено результати тестування запропонованого кластерного обчислювального комплексу та розподіленої системи управління обчислювальним кластером на прикладі задачі обробки зображень профілю лазерного променя методом паралельно-ієрархічного перетворення.Посилання
1. Воеводин В. В. Параллельные вычисления / В. В. Воеводин, Вл. В. Воеводин. — СПб. : БХВ-Петербург, 2002. — 608 с.
2. Бройнль Т. Паралельне програмування : навч. посіб. / Бройнль Т. ; пер. з нім. В. А. Святного. — К. : Вища школа, 1997. — 358 с.
3. B. Furht Handbook of Cloud Computing / Borko Furht, Armando Escalante. — New York, Springer Science+Business Media LLC, 2010. — 634 p.
4. Яровий А. А. Методологічні особливості побудови паралельно-ієрархічних та ієрарх-ієрархічних мереж на основі кластерних систем з розподіленою обробкою інформації / А. А. Яровий // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. — 2010. — № 1 (19). — С. 69—79.
5. Паралельно-ієрархічне перетворення як системна модель оптико-електронних засобів штучного інтелекту : моног. / [В. П. Кожем’яко, Ю. Ф. Кутаєв, С. В. Свєчніков та ін.]. — Вінниця : УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2003. — 324 с.
6. Кожем’яко В. П. Паралельно-ієрархічні мережі як структурно-функціональний базис для побудови спеціалізованих моделей образного комп’ютера : моног. / В. П. Кожем’яко, Л. І. Тимченко, А. А. Яровий. — Вінниця : Універсум-Вінниця, 2005. — 161 с. — ISBN 966-641-142-3.
7. Яровий А. А. Прикладні аспекти і перспективи побудови кластерів на основі GPU для реалізації паралельної та паралельно-ієрархічної обробки інформації / А. А. Яровий // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. — 2009. — № 2 (18). — С. 119—126.
8. Хьюз К. Параллельное и распределенное программирование на С++. / Хьюз К., Хьюз Т. ; пер. с англ — М. : ИД «Вильямс», 2004. — 672 с.
9. Яровий А. А. Прикладні аспекти реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на ос-нові гетерогенної кластерної системи / А. А. Яровий, Ю. С. Богомолов. // «ІНТЕРНЕТ-ОСВІТА-НАУКА-2010» : зб. мат. VII Міжнародної конференції, 28 вересня — 3 жовтня 2010 року. — Вінниця : ВНТУ, 2010 — С. 243—247.
10. Вступ в алгоритмічну теорію ієрархії і паралелізму нейроподібних обчислювальних середовищ та її застосування до перетворення зображень. Основи теорії пірамідально сітьового перетворення зображень / [Кожем’яко В. П., Тимченко Л. І., Кутаев Ю. Ф., Івасюк І. Д.]. — К. : УМК ВО, 1994. — 272 с.
11. Иерархическая обработка изображений и пирамидальные системы / [Воробьев К. Ю., Тимонькин Г. Н., Харченко В. С., Мельников В. А.] // Зарубежная радиоэлектроника. — 1991. — № 7. — С. 51—61.
12. Мусман С. Г. Достижения в области кодирования изображений / Мусман С. Г., Пирш П., Граллерт Х.-Й. // ТИИЭР.
— 1985. — Т. 73, № 4. — C. 23—54.
13. Хорн Б. К. Зрение роботов / Хорн Б. К. — М. : Мир, 1989. — 487 с.
14. Прэтт У. Цифровая обработка изображений / У. Прэтт — (в 2-х книгах). — Москва, «Мир», 1982. — Т. 1. — 310 с., Т. 2. — 790 с.
15. Яровой А. А. Прикладные аспекты программно-аппаратной реализации нейроподобных параллельно-иерар¬хических систем / А. А. Яровой // Сборник научных трудов. [Научная сессия МИФИ — 2009], [ХІ Всероссийская научно-техническая конференция «Нейроинформатика-2009»], (Москва, 27—30 января 2009 г.), [В 2 частях. Ч. 2.] — М. : МИФИ, 2009. — С. 39—48.
16. Яровий А. А. Прикладна реалізація масштабних нейронних та нейроподібних паралельно-ієрархічних мереж на основі технологій GPGPU [Електронний ресурс] / А. А. Яровий, Ю. С. Богомолов, К. Ю. Вознесенський // Наукові праці Вінницького національного технічного університету. — 2009. — № 2. — С. 1—8. — Режим доступу до журналу : http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/VNTU/2009_2_ua/2009-2.files/uk/09aayogt_ua.pdf.
17. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 33758. Комп’ютерна програма для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі CPU (Direct PHT::CPU) / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелектуальної власності України 17.06.2010.
18. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 33759. Комп’ютерна програма для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі технологій GPGPU (Direct PHT::GPU) / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелектуальної власності України 17.06.2010.
19. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 34123. Комп’ютерна програма «Програмний комплекс для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі CPU-орієнтованої кластерної платформи (DirectPHT::Cluster)» / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелекту-альної власності України 14.07.2010.
20. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 34122. Комп’ютерна програма «Програмний комплекс для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі GPU-орієнтованої кластерної платформи (DirectPHT::GPU-Cluster)» / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелектуальної власності України 14.07.2010.
2. Бройнль Т. Паралельне програмування : навч. посіб. / Бройнль Т. ; пер. з нім. В. А. Святного. — К. : Вища школа, 1997. — 358 с.
3. B. Furht Handbook of Cloud Computing / Borko Furht, Armando Escalante. — New York, Springer Science+Business Media LLC, 2010. — 634 p.
4. Яровий А. А. Методологічні особливості побудови паралельно-ієрархічних та ієрарх-ієрархічних мереж на основі кластерних систем з розподіленою обробкою інформації / А. А. Яровий // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. — 2010. — № 1 (19). — С. 69—79.
5. Паралельно-ієрархічне перетворення як системна модель оптико-електронних засобів штучного інтелекту : моног. / [В. П. Кожем’яко, Ю. Ф. Кутаєв, С. В. Свєчніков та ін.]. — Вінниця : УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2003. — 324 с.
6. Кожем’яко В. П. Паралельно-ієрархічні мережі як структурно-функціональний базис для побудови спеціалізованих моделей образного комп’ютера : моног. / В. П. Кожем’яко, Л. І. Тимченко, А. А. Яровий. — Вінниця : Універсум-Вінниця, 2005. — 161 с. — ISBN 966-641-142-3.
7. Яровий А. А. Прикладні аспекти і перспективи побудови кластерів на основі GPU для реалізації паралельної та паралельно-ієрархічної обробки інформації / А. А. Яровий // Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. — 2009. — № 2 (18). — С. 119—126.
8. Хьюз К. Параллельное и распределенное программирование на С++. / Хьюз К., Хьюз Т. ; пер. с англ — М. : ИД «Вильямс», 2004. — 672 с.
9. Яровий А. А. Прикладні аспекти реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на ос-нові гетерогенної кластерної системи / А. А. Яровий, Ю. С. Богомолов. // «ІНТЕРНЕТ-ОСВІТА-НАУКА-2010» : зб. мат. VII Міжнародної конференції, 28 вересня — 3 жовтня 2010 року. — Вінниця : ВНТУ, 2010 — С. 243—247.
10. Вступ в алгоритмічну теорію ієрархії і паралелізму нейроподібних обчислювальних середовищ та її застосування до перетворення зображень. Основи теорії пірамідально сітьового перетворення зображень / [Кожем’яко В. П., Тимченко Л. І., Кутаев Ю. Ф., Івасюк І. Д.]. — К. : УМК ВО, 1994. — 272 с.
11. Иерархическая обработка изображений и пирамидальные системы / [Воробьев К. Ю., Тимонькин Г. Н., Харченко В. С., Мельников В. А.] // Зарубежная радиоэлектроника. — 1991. — № 7. — С. 51—61.
12. Мусман С. Г. Достижения в области кодирования изображений / Мусман С. Г., Пирш П., Граллерт Х.-Й. // ТИИЭР.
— 1985. — Т. 73, № 4. — C. 23—54.
13. Хорн Б. К. Зрение роботов / Хорн Б. К. — М. : Мир, 1989. — 487 с.
14. Прэтт У. Цифровая обработка изображений / У. Прэтт — (в 2-х книгах). — Москва, «Мир», 1982. — Т. 1. — 310 с., Т. 2. — 790 с.
15. Яровой А. А. Прикладные аспекты программно-аппаратной реализации нейроподобных параллельно-иерар¬хических систем / А. А. Яровой // Сборник научных трудов. [Научная сессия МИФИ — 2009], [ХІ Всероссийская научно-техническая конференция «Нейроинформатика-2009»], (Москва, 27—30 января 2009 г.), [В 2 частях. Ч. 2.] — М. : МИФИ, 2009. — С. 39—48.
16. Яровий А. А. Прикладна реалізація масштабних нейронних та нейроподібних паралельно-ієрархічних мереж на основі технологій GPGPU [Електронний ресурс] / А. А. Яровий, Ю. С. Богомолов, К. Ю. Вознесенський // Наукові праці Вінницького національного технічного університету. — 2009. — № 2. — С. 1—8. — Режим доступу до журналу : http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/VNTU/2009_2_ua/2009-2.files/uk/09aayogt_ua.pdf.
17. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 33758. Комп’ютерна програма для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі CPU (Direct PHT::CPU) / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелектуальної власності України 17.06.2010.
18. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 33759. Комп’ютерна програма для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі технологій GPGPU (Direct PHT::GPU) / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелектуальної власності України 17.06.2010.
19. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 34123. Комп’ютерна програма «Програмний комплекс для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі CPU-орієнтованої кластерної платформи (DirectPHT::Cluster)» / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелекту-альної власності України 14.07.2010.
20. Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 34122. Комп’ютерна програма «Програмний комплекс для реалізації паралельно-ієрархічного перетворення інформаційних середовищ на основі GPU-орієнтованої кластерної платформи (DirectPHT::GPU-Cluster)» / Яровий А. А., Богомолов Ю. С. Дата реєстрації Державним Департаментом інтелектуальної власності України 14.07.2010.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 264
Переглядів анотації: 136
Опубліковано
2010-11-12
Як цитувати
[1]
А. А. Яровий, «ОБРОБКА ЗОБРАЖЕНЬ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ПАРАЛЕЛЬНО-ІЄРАРХІЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ НА БАЗІ КЛАСТЕРНИХ СИСТЕМ З РОЗПОДІЛЕНОЮ ОБРОБКОЮ ІНФОРМАЦІЇ», Вісник ВПІ, вип. 3, с. 133–140, Листоп. 2010.
Номер
Розділ
Інформаційні технології та комп'ютерна техніка
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
