LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Універсальні алгоритми швидких ортогональних перетворень для паралельних інформаційних технологій

22


Державний комітет зв’язку та інформатизації України

Національна академія наук України

Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури





ЛІСКЕВИЧ РОСТИСЛАВ ІГОРОВИЧ




УДК 621.372:681.142.7


УНІВЕРСАЛЬНІ АЛГОРИТМИ ШВИДКИХ ОРТОГОНАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ ДЛЯ ПАРАЛЕЛЬНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ


Спеціальність 05.13.06 – Автоматизовані системи управління

та прогресивні інформаційні технології





АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук



Львів – 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному науково-дослідному інституті інформаційної інфраструктури Державного комітету зв’язку та інформатизації України та Національної академії наук України


Науковий керівник: доктор технічних наук, старший науковий співробітник,

Яцимірський Михайло Миколайович,

провідний науковий співробітник Науково-учбового центру

математичного моделювання Інституту прикладних

проблем механіки і математики ім. Я.С.Підстригача

НАН України


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Рашкевич Юрій Михайлович,

завідувач кафедри “автоматизовані системи управління”,

Національного університету “Львівська політехніка”;

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Муравський Леонід Ігорович,

старший науковий співробітник Фізико-механічного

інституту ім. Г.В. Карпенка НАН України


Провідна установа: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова

Національної академії наук України, відділ

керуючих машин

Захист відбудеться “23” жовтня 2001 р. о “16” год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д35.813.01 при Державному науково-дослідному інституті інформаційної інфраструктури (79031, м. Львів, вул. Тролейбусна, 11).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Державного науково- дослідного інституту інформаційної інфраструктури за адресою: 79031, м.Львів, вул. Тролейбусна, 11.

Автореферат розісланий “20” вересня 2001 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор технічних наук Бунь Р.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Сучасний стан розвитку суспільства характеризується стрімким та глобальним переходом від індустріального суспільства до інформаційного. Інформаційне суспільство ставить принципово нову комплексну задачу, що полягає у потребі автоматизації розумової праці. Необхідно розробити нові інформаційні технології цифрової обробки даних, котрі би звільнили людину від рутинної роботи збору, обробки, передачі та зберігання інформації. На технології швидкого доступу до інформаційних ресурсів з довільної точки планети покладаються великі надії при розв’язуванні економічних, наукових та соціальних проблем. При цьому слід наголосити на дві особливості. По-перше, постійну тенденцію до збільшення обсягів даних, що передаються через глобальні інформаційні мережі і використовуються в процесі обробки. По-друге, різко зростають вимоги до оперативності – вартість інформації, отриманої після обробки даних, суттєво залежить від часу.

Таким чином, динаміка переходу від індустріального до інформаційного суспільства у значні мірі визначається досягненнями у галузі побудови інтелектуальних методів та високопродуктивних паралельних засобів цифрової обробки сигналів. Серед основних операцій обробки сигналів особлива роль відводиться дискретним ортогональним перетворенням (ДОП): Фур’є, Хартлі, косинусним та синусним другого-четвертого виду, Уолша-Адамара. Загалом вони є математичною основою процедур фільтрації сигналів, що застосовуються при аналізі, компресії та класифікації даних. При цьому спостерігається тенденція до збільшення кількості використовуваних перетворень, а, значить, і ростуть затрати на розробку ефективних засобів їх реалізації. Тому гостро повстає задача розробки універсальних швидких алгоритмів, які би охоплювали основні види ДОП і одночасно добре узгоджувалися з особливостями архітектури паралельних НВІС-процесорів, які, в свою чергу, є одним із основних напрямків підвищення оперативності інформаційних технологій.

Сучасна теорія швидких алгоритмів цифрової обробки сигналів (ЦОС) будується на принципах скорочення кількості елементарних арифметичних операцій і передбачає уніфікацію засобів виконання операцій ЦОС за рахунок використання невеликої кількості базових обчислювальних блоків. Відсутність універсальних паралельних швидких алгоритмів ДОП, суттєво стримує розвиток новітніх інформаційних технологій.

У зв’язку з сказаним актуальною є наукова задача, яка полягає в розробці універсальних алгоритмів швидких ортогональних перетворень, орієнтованих на застосування в паралельних інформаційних технологіях.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках Державної науково-технічної програми 6.02.02 з пріоритетного напрямку “Перспективні інформаційні технології і системи”, затвердженої ДКНТ України (1992 р.), таких науково-дослідних робіт: “Дослідження та розроблення високоефективних методів і алгоритмів відбору, обробки та збереження інформаційних параметрів з метою аналізу, оцінки та прогнозування складних явищ, процесів, об’єктів і управління” 2000-2001р., Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури НАН України; “Синтез, оптимізація функціонування та нові застосування нейронних мереж” Договір №2/441 з Міністерством науки України по проекту 06.05/00099 (1999-2000р.); ДКР “Розробка інформаційно-керуючої системи”, шифр “ТИУС” (державний реєстраційний номер 0197U017576) Львівський науково-дослідний радіотехнічний інститут.

Мета і задачі дисертаційної роботи. Мета роботи полягає в розробці нових універсальних швидких алгоритмів обчислення дискретних ортогональних перетворень, орієнтованих на паралельні обчислювальні архітектури та паралельні інформаційні технології.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

1. Удосконалити методи синтезу швидких алгоритмів ортогональних перетворень з метою отримання універсальних структурно інваріантних алгоритмів.

2. Синтезувати універсальні двокаскадні структурно інваріантні швидкі алгоритми обчислення ортогональних перетворень.

3. Розробити структуру штучної нейронної мережі фільтрації сигналів з прискореним навчанням.

4. Продемонструвати ефективність отриманих універсальних алгоритмів та штучної нейронної мережі на модельних задачах стиску зображень.

5.