автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Организация процесса обработки изображений на многопроцессорных вычислительных системах

российская академия наук

ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ПРОБЛНУ УПРАВЛЕНИЯ (автоматики и телемеханики)

На правах рукописи

ПОНОМАРЕВ Игорь Владимирович

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ПЗОВРЛГНЕШ ПА аЮГОЯРОЦЕССОКШ ВЫЧИСЛЙГЫЫШ СИСТЕМАХ

Специальность 05.13.11 - математическое и программное обеспечение вычислительных магаш и систем

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

диссертация выполнена в ордена Ленина Институте проОдум управления (автоматики и телемеханики).

Научный руководитель-

доктор технических наук | Циленкин С.Я. ~j Официальные оппонента:

доктор технически наук Менн A.A., кандидат технических наук НедашковскиП В.М.

Ведущее предприятие указано в решении Ученого совета.

Защита состоится " " 19Ж г. в часов

на заседании специализированного совета £ 2 (Д (XXJ.60.0I)

Института 1,рс(Шм управления (автоматики и телемеханики)

Москва, Профсоюзная ул., 6Ь. Телефон совета: 334-9>5--29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем управления (автоматики и телемеханики).

Автореферат разослан я " 1992 г.

Учений секретарь

специализированного совета Кг .

кандидат технических наук Юркевич Е.В.

[ГШ. -з-

0Е2>Я УАРЛКШГСТии ?ЛЕС~!

Актуальность .пройми. В аослодт'е голи ромго котюсдэ •ibcjí-j пргасладшсх задач, трбупгтх для ссоого р::ек".г гяс?.-::сП; скорости пичкслзюй, порядка дзслтхоя rt coren »-¡л.лхтх'л опврашШ в сакунду, к зисчптолыюЯ пгляп дга чр£.гят:я ,',i':r:rui. Твклз задача nccirntec? при обработка аэрокея'-гж1«:*, радзодоквцкоикмк, гео£иа!Пвсяп. дшашх, упрюдэкзг аго^гл-гт динака'сосютя объектами в в ряда друга сбластаЛ.

Для обрвбат:® болы::::: массгаов пифа;тЕ-:о1ь;:т. прэг.'леггзх обгем опоратегноЗ пгшта, п уппгэрсадыих ЭЕ1 прзкэняотся подлорпп!ао!гй пнпвратпо г.эхшглм ниртуольпоЯ п^ята о подкачкоЗ страниц по трэбсвеют. Кэдостаточная про'.сзпоптэлъ-líoc-tb однопроцессорных ЭЕ.Ч, с о;з:сЗ сторшм, п рогу.*лр:ость опирайся обработал лзобт>зл>1гсЛ, с другс2, ир.шз-Ti я прккзивншэ для ротагая этих задач ьиогспроцзссорпух кгс:сг;-тольннх систем (ГЭС) тепа 0!ИД. Там» шчяаптгелъгшв citctc (ВС) работают а одкспрогрг^гсш рэ.-ггэ, гр;з ко ropo: i сст;?~з~ тзпояа-ьыводз с игкслажи^п dc'-.'o~;d гг.то.чпгть гтрп оперваагцоЯ пэл^'Н'о очерэдаЗ crpainasi . йгорэглг-.чя

подкачка данных псгог С'ль г1£чктазно . рэализсванз ?о.т1:гэ з еспользоевняон ОСОбОпностсз ПЛГ0рЛГ.!3 обработка. [sc типа СВДД !Т"л»гг разные моду-тн палята для давних а rrporp~ci, что позволяет осуществить отдальнуп гзртуапязешя) данных.

Гагаш образом, сукэствуа? нзобходкмсть разребета специального механизма виртуализации данных для культптроцэс-соров, учигывапцего свойства операциз обработка.

Так как больскнстэо слеш авизированных языков обработки взобрагегай используются на однопроцессорных системах, а языки, предназначенные для параллельных систем, гадают огрели- г чешше возможности, то. при обработке пзобрвгэннй на НВС тела СКИД эфЬекг.гвное иp-.fi-}пять специализированные языки програа-мирования иКМД-процессоров. Олнеко, в этих языках рассматра-вигггся ооьекти данных, по размерам не провыааютэ объема оперативной памяти ion), п отсутствуют операции ввода/кдзо-да. Время обработки в мультипроцессоре ОНМД-типа зависит от числа процессорных элементов (ПЭ) и разметания данных в памяти. Существуют МВС содержагас несколько мультипроцессоров, а такте секонфигурируемые систем, у которых может изменяться

г^* •• ■ 'Л

число одль'хшроцэгсорза * чьсло ID в вал. Ото долаз* актуальном разработку теяюлотпз прогршшрованпя дга.ШЗ, козеоляй-вдю наполнять oOpáCoTity но различных конфигурациях ¡систем; процэдуресш, наппсашша па' разках язхсзх програг.зл'ровшия 0К.1Д-процессоров. > " -

Целью работа является разработка для ШЗ, содокладах кудьтипроцоссора ОКЭДЕ-тшза, изханаьаэ управления процессом обработай изобретший, исполъзущэго особенности виполняаких операции и позволяемого проводить шчаслоиая на лж5ой конфигурации гас, а таксе кэтодаки построения программ обработки пзобракэний.

?.!отодв исследования. Задачи, поставленные в работе, решались с привлечением методов обработки изображений, анализа структур данных, иорш алгоритмов, ко то до в построения языков программирования и параллельного программирования.

"пустая новизна работа состоит в слэдусцеы:

- ргзрь&иакз мозг-яг» процэгсс оаробогки иоЬбракэнвя, позБОдлщея распараллеливать обработку на разных уровнях;

- прздлокен кэханигм иоддорзш виртуализации да;агых, испольаувдий особенности операций обработки:

~ разработай язык управления аадшшяма, технология нрогреммирсте»" .! и мэтодака построения программ обработки, взсорагшии -з покоцью когорт ьоемэзио выполнять вычисления процедурами, написанными на разных языках программирования, v¡a Ш5 различной конфигурации, содераадах ОКМД-нроцч'Ссорц;

- ггродлоиона кодель задания, предоставляющая возможность заранее оцешиъ эффективность его выполнения на системе определенной архитектуры и изучить влияние на время обработки танк* параметров конфигурации систеш и организации процесса обработки, как числа' мультипроцессоров и размер фрагмента ранних.

Практическая ценность работы. Разработанная в диссерта-ют организация 'процесса вычислений п методика построения программ позволят обрабатывать изображения иа МВС, любой конфигурации, С помощью предложенной модели задания возможно ьаранег; оценить время и эффективность выполнения ахания на

ViL'í •.

Реализация результатов работа. Исследования, <

ь да-хортащш, осуществлялись в соответствии с няан >г«-й тема-

•'тикоЗ Института проблем узрлвлев:«! й "Разработка

и исслздопагою организации памяти я структур хсймуттал к развитая средств программирования ватлсяггояьшх ксиси-жсся ПС-2100 и их посл-здуютс тадафякаций" и ti 40-83/М -Н^следо-ваяая по автоматическому распознавание обгсктов рвэряботк? иттаслитольта! средств для реаэиия этой задачи".

Созданная на основе прспэдвшпк теоретических ксслодсва-икЯ система прздварительноЗ обработка кос:.от:вск:я. снжкск (CnCIíC) на сцчислиельном комплексе ПС-2100 вс.чольэоизлась п ксчэстеэ коятрзлыго-демшстрацноннсп задачи при приемке П0-2100 кэнвадогстгвкиоЧ ксмксзев. Сзстема СПОИС демонстрировалась на юддунпродпоа гастаско '"Лвтсматезаипя-ЬЗ".

Результата,' полученше в ":ссерта'^тз, бкпючз'м и отчет Института проблей управления "Алгоратка содорзатадьдоа обработки изобравдсвЗ для оСздшзд.прзродопользоветеля с ЕЕ'1" в pav^ax Tei.íi Я I3-S6/I "Йзучещм исиагакста характеристик щмродвой среды пря помодв космичасксй епзоржшщ, падспутел-коаах аксперидевтов н математического тхвщровация" г

¿ЛЕОбанпя работа. Результата работы докладывались va:

-VII всесоюзная псодэ-сэинваре /'Раотералдэгэраняэ обрастет инфорыацвз", Львов, 1969 г.;

- иежцунородооЭ коя&эрошшя "E:í сохопроиззодитэ льна э вшшсла-?алъш:э снстеки в управлении я научных яссладэваяш", Алма-Ата, 199Г r.t

, - всасовзной конференции -Ноше организационные структуру п экоцемгко", Ялта, 1991 г. t

- У всесоюзной коафэрекцаи г Однороданз вычислительные ело тага, структуры и'среда", Косква, I99IT.

Публикации. Па материалам дяссзртацкопноЯ работы тлеется десять публикация.

Структура работа. Диссертация состоит из введения, четыре! глав, заключения, списка литературы и двух приложений.

содершие работы

В первой главе содержится обзор литературы по современному состоянию вопроса обработки изображения, опредэлпщий место диссертационной работа ерэди других разработок. Описаны основные операции обработки изображений и приводятся юс

пзсоспшо гщооси^иитш. Рйссаазршгзтся прхзодшо различии.: кшов 1ШС длл решения аадач г.з это'Л области. Присэдашл ширапшо, алгоритма сш;э и язиг.овло иэхшшзии подгораем глчяс£эяп8, учитива^ии спзи&лч&скп:) особенности обработки пооОраазнцЛ. • ' -

Лигшсируотся ушпэрс&акшо н спо ца ллиэировакше спетые ц пажа, ¡¡спользуе^а для обработки изобрагошЯ. Делготся Ы£од, что для 13С, ссйаргсзай культапроцассори ОКЦД-ТЕПа, йоюстсешю испольмсать двухуройпевуь' систвиу програьиаровп-Ш1Я, № шз шьззаы уровао прогрймхфут'ся алгоритои обработка, а ни Бэрхлзм орпшзуотся оСдлЛ ироивсс вычисления. Из юпкзм уровне- енчислошш с ОКЦД-ироцассора, ь нолях пааиша-ная га е£фэктшшости, програг^рувтся из спэцаалазироватшх язихох. . Ка ьерхнеа уровю - управление процоссом вычисления осукэствлявтсп на язшсэ управления саданляга (ЯУЗ). ЯУЗ дол-гг^л «--тагь а заданно водула, пшшсшпшо на разных языках прсгрсй-росаши, у\кя:г-': !• споцуфжу оНЦД-сястем к поддергивать кртуализашш данннх.

Пр:тздэн обзор сотеИ Петра к их р8С2ИрогахИ. применяемых для цадалароавния параллельных плдслэнпЯ. Делается вывод, что дм ьпЗора 8ф£октквноЯ организации процесса обработай ваобргстккй I ■ ЫВС следует провоста моделирование вычислений не росшпракаоЯ сети Петри поддерггиваплоП временные атрибуты параходов, а таксе завиыз-юста их срабатывания от данных я от коЕфитурвции иве.

11а основе обзора литературы определены задачи диссерта-щюнаой работа.

Со второй главе провиден Анализ операций обработки изображений и выделены способы организации и преобразования данных н процессе их выполнения. Для описания особошюстей операций введены понятия элементарной клетки и функции связи.

Определение 1. Элементарная клетка операции представляет собой множество элементов (Н >) входного объекта Н, которое участвует В сформировании элемента ^ ( вылодного объекта О.

Элементарная клетка локальной операции состоит из окрестности эломентп К , , а для поэлементной операции - из элемента Ь

• .1

Определение 2. 4'ункиия '.'.вязи операции обработки онреде-

ляэт элементарную клетку операции и отобрагмгага, задащэо соответствие «эхду элементарной клеткой вюдяого п элементом отходного объектов данных.

Отображение определяет координата (1,3) центрального элемента клетки во входном объекте дпштх для элемента с координатами (к,1) выходного объекта в юте многочленов:

1 = Е "Е'шп.пЬк'.Ь

т« О п«й

3-Е

гп- О П* О

где Р1(т,п) и РЛп,п) - коэф{ициэнты кногочленов для 1 и 3 соответственно.

Элементарная клетка задает размеры и конфигурацию ган-мэльной компоненты входного объекта данных, необходимой для работы операции. Функция связи определяет заршпты пофрагмен-твнх структур входного и выходного объектов. Каждому выходному фрагменту исходя из функции связи задается соответствующий ему входной фрагмент, который содержит данпыв, необходимые для получения всех элементов выходного фрагмента.

В дагагоЯ главе предложена модель процесса обработки больших объектов данных, учитывающая необходимость пофраг-ментпой обработки, которая позволяет применить иерархическую организацию вычислительного процесса: выполнение процедуры -выполнение задачи- выполнение задания.

Задание состоит из ряда задач, кавдая из которых обрабатывает объект данных по одному алгоритму. Задача содержат прихладнуп процедуру, выполнядгцую алгоритм обработка над Фрагментом дчшшх. в памяти мультипроцессора, и вспомогательные процедур», обеспечивающие выполнение этого алгоритма над всем множеством фрагментов входного объекта данных, определенных по функции связи.

Процесс обработки представлен следутоим образом:

у ~ и (и ( и р а т, ... *» 1

г л" !'■ представляет объединение, Х1 - фрагмент входного объок-№ д'мшых. У- выходной объект' донных, Ь - число задач в зада-

кия, Ык- число врапэптоя для вадачн К, Ц,- число процедур в задаче Рк процедура 3 с адата к.

Для 1Ж, содержащая насколько мультипроцессоров 0М1Я-типа, ьозыо:аш слодуещло уроши распарзллояшшши:

- по дзлншл внутри одного ОКЦЦ-процессора;

- по данным г.юзду разшва ОКУД-процассораа;

- по задача:.! кззду разшаа (ЛйД-процэссорсгл.

В глвеэ расс:.!отрэк пипки уроьзпь процесса обработки, использукзй распараллаливгнцо ко даапца-' сиаояиешго процедуры в ОМЩ-процэссора.

Во гспопа реальных и сдачах а области обработки изобразо-нпй затрат на реализацию структур данных сувдствьшю прэьос-ходят затраты па раапнзацию вычислительной части алгоритмов обработгш и является определят»:-,гл«н в процессе ранения. Б работе ксслэдовано влияем способов раокзщзния данных на вре,\ы ктрочо Есподьэуеь'ой операции обработта изоЗразе-клл - доукораол си{ъ£.» о цзлд> гшмдошм оптимального раз^егцзюа, прл которо?;. достигается гглп^алъное громя обра. ботки.

Просодош сраскеЕко горизонтального и в-зртшеалыюго поздрочкого расчгягт'й Срзшэитов изобра:в:вш в памяти ОКЭД-процэссгпз- лалпззрузогся два подхода к нараллольпоИ обработке по локальной окрестности: полшх к частичных су:.:,^.

Ющ горизонтального размещения лишь в одном случае (для окрестности 3x3 элементов) число сдвигов в обоих подходах одинаково, во всех оствльних случаях подход частичных суш лучио. При вертикальном размещении оба подхода имеют одина косое число паросклск данных кэзду ПЭ. 4

При сравнении рязш^ способов размещений получено, что при вертикальном размещении изображения по К1 строк в одном ПЭ, члело пересылок дашшх не иду ПЭ в К1 раз меньше, чем при горизонтальном.

Система ввода-вывода.шщш.типа ОКУД с ишэйно-кольвдрим ко.\у.;,у та тором ор11еютрована -на ..поддержку горизонтального размбздпия'-д-ишых. - Поэтому существует,.необходимость перевода даинкх'пз горизонтального ( рвамс-аения в „вертикальное л „наоборот. Ото перевод'Даннах эквивалентен транспонированию Матрицы, реализация которого клеточнши ■ методами'с оценкой сложности алгоритма приведена в литературе.

Прс»?2.такрозй!Ш. затрата ьз срг^пзмгп иврздюйлэго вычисления обработка изобретешь со локально:! с'срестчоотг! с учьто.-! кресбраговапая розкэв&ния дазп« в нанято. Пра этом счата. ось, что апюгаэпиэ пзралпэлыгаго елгорзло гзрга-капьЕсго размгцеюя слогчеэт. в сэбя перевод из горг.зопташга-го рас:-гц»ш!я в гертгссашгеэ, обработку я с'рэпгсЯ' ггарепсд е «зразоятальноа раз?.:;-!;гггс:е. Для горазэнтагыгэго выполштся только обрасотио,

Срзвкеша проведано для рзз'мг значений •гяс.пя Ю з ра:ч*арсз окрестностей. Получе^л следуете результата.

Для скростносрвЗ 3*3, 6x5 я 7x7 егсчппов презшчтатяль-пзо горизонтальнее размеазгаш. Для окрестностей 1Бч1б элементов пра б, 32 и 64 ПЭ ?«оньсео время обработки г.оспггаэтся -лр-д горизонтальней, а при 16 ПЭ- при Еортшсольком рззмек:'^!. Длл охрвстаостн 23x33 элементов пра 8 а 61 ПЭ полу;э»г* затрату при горззситальяон, а пра 16 а 32 ПЭ- пра ээртгемь-пс.ч раз»:еозЕЕИ. Для окре стае ста 65*65 элементов вертикальное размещение предаачтателыюе пря 32 и 64 ПЭ п ЮС.

Просодашшй анаяз зщкиаепия с '.герашЯ обработки

по локальной с!фостност1! на мультипроцессоре типа с;ЛЦ длл двух основных размещений догешх позволяет выбирать оптжаяь-тэ разнесения в зас..чсаисста от размеров окрестности и числэ процессорных элементов.

В третьей главе рассматривается технология программирования и язык управления заданиями ЮРС (фрагмецтная обработка регулярных структур), позволяющие обрабатывать большие объекты данных регулярной структуры на НЕС любых конфигурации процедурами, написанными на разных языках программирования ОКЧД-процессоров.

В задании используется раздельное описание процедур " управляющих взаимодействий меаду ними. Раздел списания состоит из описания типов данных, процедур и наборов дашгых. В разделе управления определяются информационные и управляющие связи можду процедурам.

Для реализации алгоритмов обработки используется технология модульного программирования о определенными требованиями к нагшсапию программ. Прикладная процедура обрабатывает фрагмент данных произвольных размеров, находящийся в ОП, И помещает результирующий фрагмент в память.

Определена единая снещфшацпш процедур после дсвателыга-го и ОКДД-тапа. В спещфжацш процадуры указывается ее имя, тин процессора, на котором она долина выполняться ^ОКВД шш последовательный), определяются формальные параметры области памяти, необходимые дяя работы, и функция связи. -

При описшши параметров указывают класс, характер и вид области памяти, з которую помещается параметр,- тип дашшх, способ' размощогаш структуры, формат и размещение элемента структуры. По классу память разделяется на памлть данных ц память констант. Область намята по характеру использования может быть общдя, необходимая задаче на есэ вреда обработки объекта дшшцх, и фрЕтэнтная,. необходимая для обрабопш очередного фрагмента. Вид связи параметра in указывает, что параметр является входам, cart - выходным, in out - изменяемым в процессе выполнения задачи. Вид памяти в определяет рабочую область.

;; дгу.черноЭ памяти мультипроцессора изображение, представляющее еоооЛ двумзраый массив, мог.от располагаться по слоям или по Ю- Язык поддергивает весть основных размещений двумерного массива в памяти мультипроцессора. При описании структуры данных указывается формат размещения элемента в СЛОВЭ riflMii'.■.■< ПЭ.

Дара:... гры в процедуру передаются через общую и фрагмо^т-ную области памяти констант. В спецификации процедуры для этк! областей указывается: какие параметры помещаются в область, а для рабочих областей задаются их размеры.

Для аффективного разбиения и подкачки данных в спецификации процедур введено описаниеч функции связи, звдащей свойства операции, выполняемой процедурой, и указание пара-мэтров настройки, определяющих число ПЭ и объем их памяти, размер! входного и шходного фрагментов. В описании процедуры программист указывает необходимые ой формальные параметры . настройки. Фактические параметры в процедуру передает системный монитор.,-

Па уровне задачи программист работает с абстрактными типами данных (АТД) из 1Грикладной области, представление которых .определяется в описании типов. Для удобства работы с изображениями в ЯУЗ ФОРС введены абстрактные тшш данных lrcagfc_t>, l®age_i i: lroaga_r, предстаБЛКиция собой двумерные

массива пикселов, язлякцяхся логичесет.-л, цв.ги:.сз и рзальсшл рерсмвптта соответственно. Паргметрпга этих АТД яв^штся штогчо а вархшзэ границ« строк и столбцов, которые определяется целшл стременными.

Пользователь могвт'вводить свои представления типа язоб-ражения вместо с пржскаднигл и вспсгюгаталышмз процедурой, рзботевдп.'л с ним. Для разных АТД создался библиотеки прпс-ладных и вспомогательных процедур, в которых процедур-! хранятся вместе со своими сшсфгкоцнлш. Нездая процедур'! рзботзат о двннтя с предела чного тшв, формата я рагкгяеизя структуры в памяти.

Управление вилоляекием задсшт базируется на катоде эсшисронного прсгрчтсфозения. Каадой процедуре ставится в соответствие условие шгщкфовапнл - спусковая фунгсря, пр-Д-сташитаая собой лопггчскуп фугоядаи о^ищгзлязщях аэрэкзн-

В качестве управляотих переменных используются лопиес-кие переменные процедур, наборов данных и параметров, а тага» специальные переменные.

В разделе управления списывввтся управляющие пэроменклэ ¡1 определяются связи мэхду процедурами. Для процедура задается ее сазов, спусковая функция, вкход и, зс:~1 веобходяго, модификация специальных перемэшых.

Для указания возможности параллельного кглолнэкм одчой процедуры над разили фрагментами данных она парамэтрязирует-ся. Вместе о процедурами могут Сыть паромеТризировелы I пбсры данных, параметры процедур, соответетвуюдде им управляйте логические переметшо, а такге специальные переменные. При описании переменных задаются значения параметров Ксифих'уршаи КБС.

Параметризация процедур в разделе управ теши деет воз-мокность выполнять зада;ше ня У_ЬС с любым числом мультипроцессоров.

Для автоматического выполнения задачи над всем изображением в спецификации процедуры описываются системные пвргмэт-ры, такие как размеры фрагмента и число ПЭ. При наличия пески и.ких мультипроцессоров в МП'- необходимо ръимь задачи раснарпллеливания вычислений между ними для кдгаг<и?аиии вре -1/ени выполнения и выбора числа мультипроцессором, при котором оЭДЕннливно используется МВО.

¡[I чатвзртоЯ глава определена модель аадшшя, продостав--лашэя, возмаыюсть заранее оценить эффективность его выполнения на Исслэдоваво вгаятю часла проц-зссоров, вычислительной структура и рззморя црашаита данных на эффективность ышолвешш задания.

Модель задания яьляэтея уточнеыноЛ модэльв процесса обработки '"чобрасоВЕй, проддоьошша во второй глава, в кото~ рой опродзляютса условия запуска ироцодур. В качество основы ^одэлц еадацлл выбрана известная «одаль параллельных вычислений РСН. В предлагаемо^ шдода, названной параштрнзированной сотьв Оэтрз. явно добавлена шохэство параметров ко1г[ш'ура-цци, заданное параметризации вэрохадое, мает и соотватст-вутах кзстад Сауок. Правила срсзативаиия. переходов нофЗат цируются с учетом парами тр.:о гидах,

Пврематризировшжая сеть Петра определяется к а:: набор

где sfp,?,U 'павт тот so смысл, что и в обычной сети Потри? о мшеоство уцравдяида переменных, В- кнедаотво. спусковых функцкЗ,

R- юкваство процедур шдг^скацзи управляющих парзиэншх, D- цюетство вра«ап -сраСашсапия переходов а К- кшгаство паракэтров ко>т$йгурац;ш.

С кЗДОй переходом t, связано ынажостро управляющих дарекшвщх ci■ спусковая функция ei, процедура перехода г , время срабатывания парохода <3^ а параметр коЕфзгуращги \ . Спусковая функция в, определяется на управлящих переменных н используется для определения готовности перехода к срабатыва-* нив по правилам срабатывания. Процедуры переходов так гц оперируют управляющими переменными и используются для их модификации. Время срабатывания определяет задерхку, связанную с переходом, и ыоетт представлять функцию от управ ля щах переменных.

ЛихЗой переход (или место) иожат бить параметризирован соответствующим ему параметром конфигурации, Параматризиро-ващше места содержат фишки, пронумерованные значениями из множества этого параметра конфигурации.

В терминах нараметризированной сети Петри построена модель задания. Вычисления, описанные на ЯУЗ ФОРС, эквивалентно представляются моделью задания. Па ней изучается влия-

s а -

пгэ растерся ifpsr^nrros лгсбрсгэтлл да лрсля •¿ató.-san&l з'лда-тп»я при разттсм тлела кулъгатроцчсссроз л

Для задач пре/зарятагьззЯ СбрабОТЗС! ппебрсгзягЛ прего-д~по г.эдед'трспзшге, • позго.талзео гибрать оптюалш» растра ».'рагмеитов, пря которах вроня сиполпгная загалдя гйгглэзьеэе. Сскркржэ грз'югл обргбояя в ерздази ссстпрллэг

Я Tv:.,r плс:.т.".9тсл слстс"' тф?':л~.р:ггз-!7-*,с.Ч оПрпíí^jtítt ::a;'":rr'c:c:;: ornr.u-on СП0;М, з нотсро"! рзл.тзгг'ьча Ер?д.-о-э;с:г.л ч работа нодоль прсиосоа егр«/огм Посерел-

:"•.. сп01(с рзботаэт нз гчппсягголькса ттегтезксо ис-яхсо п п—т'.тсн зл'лгтлрус:^! пол

Яги- угтлел'лгш з:т.зтгг.'г~т л с :сге:*я оср^этг'л n"c6p<rrj-погчодлтг подьзсгз'гэлз оштст^вть са.дпгг.п :п урз-лэ Глдпч, т.о. «псч?.т л уг^яизать з раздага упр^йгзем то.*ь:.о пттп;--г'зшз прсцс'лури обработка. Слстегл Зий'сптггэсйа да'^?.*:^?

пспо-'.оптслытпй процедур л ¡гелегл.ч лг зглусчл. дэюшэ доляпд соогеэгствсззть тгпу, с rtoî-oj-.ti

рОбОТЙОТ .ПрПХЛЗДЯВЛ прецэдур-з, го г'огут ИЭТТЬ ПрС''.с-ол.мг-A

У.'П.:чт роелга-пия одзгянтз п размер, находлтьел лл лгЛх лоелто.-«*.. По сттгТткяяям процэдури i «¿лрзз езгодаязтел» езтеп'ппоетс? рг^о'леттлз лзо5р°г-:с;-:лл ля грзггл-ni; длнг"Х!яс:г.й порэвод л Сор"-»? п ргз-л'Л'кте,, кееЛю:™:;:: ¡¡роцздуро} пэре сидка дчянух лэлду гоептз.етп, СП улстаг.езм.-«ого процессора п пультттрсцясссроз.

Работа системы з рзгглго «одвл^троззкця аозподяэт глОратг-.:пт!иально9 ртзбиегае данных. Прсгрггпст осгобсздсэ^ся от необходгзгасти разбиения изобразил па фагизцта л ергггаза-1Ш их подкачка. i!p:i напиегчяз пр'.пелядной процедур кользопа-тадь ¡it'99t дэло с брэгмоктсм ' Езобрагэндя, а нра. oir.cœnnt ?злгагая ему предоставляется гозло'глость спэр'лрсвзть гообгл::з-ллем црллксм.

Разработанная технология прогрс'глфовчнля д«л !!Р0, позволяющая выполнять обрьсотку прсцедург;,га, нагс!сакя1л!я на pasmix языках nporpavwpcEsisw 012'Д- процрссорся, -гр-бует ссблятепия опредвгнняих прттл по организация п£огрлг?1.'

l!{'\*W3»?mi f^TO.BîKO нострооввл Программ Обра&ЛКИ 11300-рЧГ'ЖЧЯ ИЗ МЬС р 13личн0л конфигурации, поэволявпшя реткизо-pfiT!, |цфтупл1.и*и память дэт^.. с учетом шюЬств одарацвв

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ■ %

Г. Проведенная классификация операций обработки изображений позволила ввести понятие элементарной клетки и функции связи операции, которые характеризуют ее по требуемой организаций я преобразованиям данных.

2. Тредложена модель процесса обработки 'Сольют объектов данных, позволявшая применить 'иерархическую оргаш зацию вычислительного процесса! выполнение процедуры - выполнение задачи - выполнение задания.

Для НВС о несколькими ОКЫД-процвссорамл распараллеливание выполняется на разных уровнях:

- по данным внутри ОКВД-процессора; j : - по данным между разными ОКМД-процессораш; j

- по задачам мезду разными ОКМД-процессораш. j-.

3. Определена единая спецификация процедур последовательного и ОИВД-типа, включающая описание функции! связи операции, выполняемой процедурой, и параметров настройки на конфптрацию системы.

4. Разработан язык управления заданиями ФОРС и технология программирования,- позволяющие выполнять обработку изобра-еепий на ИВС различной конфигурации, содержащих мультипроцессор/ типа ОНМД, процедурами, написанными на разных языках программирования.

Б. Предложена модель задания, в основе которой лежит пвраметризированпая сеть Петри, предоставляющая возможность заранее оценить эффективность выполнения задания на системе определенной архитектуры и изучить влияпио на время обработки таких параметров конфигурации системы и организации вычислительного процесса, как количество мультипроцессоров и размер фрагмента данных.

6. -Предложена методика построения прогрсм) обработки больших объектов данных регулярной структуры многопроцессорных вычислительных системах различной конфигурации для осуществления виртуализации данных с учетом особенностей операций обработки.

7. Реализована система обряоотки изображений, использующая предложенную ii диссертационной работе организацию процесса обработки изобрпжшшй.

- u> -

чум::)^!?:"' tir» ïr^ i\«>?:uif

1. Э.В., Do*.П.!/., -'о/отс:; д.Г. i1';, >"-'i ггт отруктур:ч:х сггпгяз ::r,oâpir\î «i ;'тл срг. ч гтр'.'П

.ix oapt^oTct на p>j г.-пп о:"'Л,- Вс->с. îrrt.-wi. Рг'Сдг1П.".'у:м^: r-v-:-) aip-io^rir-' hiicp'nrm. tod. лстп. ■! соосд. iii. л>.- -, *ïî!t ill УССР, ICÜD, о. -37 -03.

2. !! .помераз Л.Р., '^дчтгп Л.Г., л'рс^'чх '!.!'). Г1, ;-..-.• [¡ость е."горггл'\'! p"cno:."s««"iHr: ооо,- ;-;: .У.' пша CMiï. - Псг?с. гя.-ссм. Рчспара п '-»л-".-.-.''''/) с Sjw т-ог.-л

Гяз. докл. и «язос-и '!. .II. 'г.:--!, '"i Граз, с. 86-87.

3. Поаепзроз H.В., '"^j'Ki 'icnrx.cru тгогр. •,-«-.п:л па р?!:с::'Т:тг'ур"руег'1Х :.'.!сго:тр0г .эсгори::д пгес-ах--.;:»/;;!!: :гтстэг"?х. KorJ. ••|VAY,.:0açcTî3r»0!Ti'f3rr.:-4!a..ri,7.!c.'i,!';-w.,b»t-ia ;rcicfîi в управлллм я.т"пгчх тссло;. эа.т»лчх",

[591, Tea. докл.- nr.". с. '39.

4. Па'!с;:грэя if.B., О^роя Л.1С. .-ir.vosoa г.-од; j;,... i i.:pTya.,1..öciu"! '¡i \ :cr- -: irc-i

/ bcoc. кснф. "олпородкуо ■iiv.k.ïîjâs! r-'.cr®1--», стг'с'.т'/гм

i сроет", Ч. П.- M. : I99i; с. 1Й7-КЯ.

5. Пономарев Л.Б. Карая.':эльаол обработал .-гэобрегеазк :окаяьвса окрестксстй,- Система ïî средства üawf!iT»5fpovn^i<ox ¡бработки • аксп"р1«<епта':ияа ; данмих. "дзщэапетрозскг ЛГУ. 991, с. 51-56.

6. Пономарев И.В. Изта управления заданиям» для »sroro-фоцоссорних шчислатолывд систем.- encrera п средства аато-¡атизированной обработки экспорямнтзлышх дгших. Дгмиро-■атровск: ЛГУ, 1991, -с. 40-45.

7. Пономарев И.Б., влоров Л.К. Концепция коиструврсвапия зыков специализированной обработки большое масс-шюв инфорчу-,го». Всес. конф. "Новые организационные структуры в зконома-е", Ялта, 1991,- Днепропетровск: ЦГУ, с. ¿5-46.

8. Пономарев И.В., Федотов А.Г. Структурные свойства энных и методы построения программного обеспечения ракон^л-урируемых многопроцессорных систем с общим управлением.- И.: опросы кибернетики 170, 1991, с. 132-158.

5. Пономарев И.В., Федотив л,г. Технология прмрзкодкн эния для оорпо&тки структур даюшх на маогоп| jOI v>ее jpiwх

штслитильных raen ¿мах. - Fi со. тр. Параллельный алгоритм программы для ЭШ с обвдм управлением. М.: ИПУ, 19! с. Ь7г63.

10. Пономарев И.В, Диализ шщяыия размацеши данных время параллельного шполыеная дву^рной сверти;. - В со. ; Параллельные алгоритм; в програшн для ЭШ о общим упраак; ом. ЦПУ, 1991, с, 63-67,

Личный вклад, Все результаты, составляяниа основ) содвркашш . диссертации, подучены ввтороы самостоятельно, работах, исписанных в соавторстве, диссертантом выполж следуйте:

Л А- прадяодва ¡¡¿под организации процесса оОра&г «зобраааннЗ на ВО vans 01ШД;

1 /2/- разработан алгоритм поиска изображения по авалей; опрадолшш услоьал его, вф£окташ:оа реализации на ВС 010 тцца; ¡

/3/- щмадо*»Н8 технология црогракшрованил да .рокок гурарувких Ю0{

(U- разработав механизм виртуализации дшшш. для цу, tBjjjxftwcoopap, унитыввщиИ свойства алгоритмов обработка, ЯУЗ, обеоп9Ч№№Ш$й обработку виртуальных наборов дашшх;

П/" разработана концепция конструирования язцз ешциализароващюй обработка оольшх массивов Kulcpiaumi , систем распределенная обработки, содержащих универсальны« иумтщгроцассоры 0КЦЦ-тшт{

разработда метода построения программного обве: чинЕя рекоЕйигурируешх многопроцессорных систем с об управлением, кспользущвэ структурные свойства двшшх,' операций по ре обработке; введено понятие элементарной кла и функции связи операции обработки; разработана мо," процесса обработки и методика ос строений; программ для рек5 фигурируемых MSOj ' \

/9/- разработала единая спецификация для процедур С:', типа. ' " '

T«u9TfH« ДГУ. Зм. Ml J