Информационные описания соответствующих моделей, естественно, требуют согласования с возможностями вычислительной техники с точки зрения объемов подобной информации и времени ее обработки. Как рассказал Г.Г. Рябов, на них он обратил внимание еще во время решения задач, связанных с автоматизацией проектирования БЭСМ 6. Затем, при создании серии супер-ЭВМ «Эльбрус», уже появились устойчивые модели и алгоритмы, в частности, для анализа коммутационных свойств конструкций вычислительных машин.

В данном выступлении Г.Г. Рябов, опираясь на методологию конечных элементов, связал ее с пространством целочисленных точек, что позволило ему использовать многие полезные математические представления и результаты анализа теоретических моделей. Причем полученные при этом выводы оказываются применимыми и в компьютерном зрении, и в прикладной морфологии, и в распознавании образов.

Завершая свое выступление, докладчик отметил несколько факторов, обусловливающих перспективность создания специальных микропроцессорных преобразований (топологических и метрических) voxel-структур, т.е. минимальных адресуемых объемных элементов многомерного пространства.

Вот некоторые области применения таких микропроцессоров.

Прикладная томография, где приходится в реальном времени иметь дело со структурами размерностью 2563 или 10243 точки. В ближайшем будущем потребуется обрабатывать растровое представление образов на 3d-решетках размером уже 20483 и 40963 точек, что в свою очередь заставит использовать вычислительную технику с производительностью 1014—1016 операций в секунду. Выполнение таких работ на супер-ЭВМ, разумеется, накладно для медиков.

При качественном интегральном восприятии сложных процессов и объектов в целом, моделируемых на супер-ЭВМ, пользователь все чаще будет сталкиваться с необходимостью идентификации их по скрытым многомерным признакам, при этом не следует недооценивать роль визуального отображения трехмерных сечений. Следовательно, специальные процессоры для их обработки существенно расширят возможности самих супер-ЭВМ.

Г.Г. Рябов далее обратил внимание и на технические факторы, говорящие в пользу создания специального микропроцессора.

Высокий уровень параллелизма представленных алгоритмов описания и анализа рассматриваемых структур позволит в значительной мере уйти от последовательной их обработки.

Самый глубокий цикл алгоритмов — исследование решетчатой окрестности — за счет подбора конфигурации данных и специальных машинных операций может выполняться за один машинный такт.

Принципиальное взаимодействие между триангулированной и voxel-структурами возможно с помощью уже имеющихся средств, а его техническое исполнение следует возложить на микропроцессор.

Не стоит упускать из виду и коммерческий фактор, поскольку на базе такого микропроцессора возможно совершенствование компьютерных игр.

В заключение Г.Г. Рябов заметил, что программная реализация предложенных методов показала: на современных ПК и рабочих станциях вполне выполнимы метрические и топологические преобразования структур в интерактивном режиме для растров вплоть до размера 109 точек. Дальнейшее продвижение, конечно, будет определяться поддержкой нового микропроцессора. Выполнение же самих преобразований без промежуточного рендеринга идет намного быстрее, что также говорит в пользу разнесения этих процессов и использования в качестве связи открытых стандартов OpenGL, VRML.

Г. Р.

731