Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№4
Ожидается:
09 Сентября 2024
Статьи журнала №4 2016
1. Проблемы и перспективы создания APS для мультинациональных компаний [№4 за 2016 год]Авторы: Сухобоков А.А. (artem.sukhobokov@yandex.ru) - Компания «САП СНГ», кандидат технических наук; Сухобоков А.В. (andrey.sukhobokov@optimalmngmnt.com) - Компания «Оптимальное Управление» (предприниматель); Лахвич Д.С. (dmitry.lakhvich@optimalmngmnt.com) - Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (аспирант); Тихонов И.В. (ilya.tikhonov@optimalmngmnt.com) - Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (аспирант);
Аннотация: Приведена классическая функциональная архитектура систем синхронного планирования (APS). Показано, что применяемые в настоящее время на этапе сводного планирования математические модели и методы линейного математического программирования не позволяют решить ключевую для мультинациональных компаний задачу оптимизации прибыли компании в целом. Рассмотрена история развития математических моделей и методов оптимизации для решения задачи оптимизации прибыли после налогообложения в мультинациональных компаниях. Развитие математических моделей показало, что для оптимизации внутренних цепочек поставок больших мультинациональных компаний необходимо решать задачи оптимизации очень большой размерности, содержащие десятки миллиардов столбцов и строк с билинейными или трилинейными ограничениями. Рассмотрены подходы к распараллеливанию численных алгоритмов решения таких задач. В качестве наиболее перспективного выделен подход, предполагающий использование платформ Big Data для решения задач большой размерности. Определена дополнительная функциональность, которой должны обладать модуль проектирования цепочек поставок, а также модуль планирования спроса, чтобы APS мог эффективно использоваться в мультинациональных компаниях. Определена дополнительная функциональность, которой должны обладать модули управления финансовыми цепочками и модули контроллинга смежной ERP-системы, чтобы APS мог эффективно использоваться в мультинациональных компаниях. Показано, что перспективный APS для мультинациональных компаний должен разрабатываться на основе комплекса из двух технологических платформ – In-Memory и Big Data. Представлена функциональная архитектура APS для мультинациональных компаний в контексте корпоративной системы в целом. Дополнительно на один уровень глубже детализирована архитектура модуля сводного планирования APS, обеспечивающего решение оптимизационной задачи как для одного, так и для конечного числа периодов времени.
Abstract: The article presents the common architecture of the Advanced Planning System (APS). It shows that mathematical models and methods of linear programming, which are now applied for the master planning, are not able to solve a key problem of profit optimization for multinational companies. The paper also considers the evolution of mathematic models and methods used for optimizing profit after the tax in multinational companies. In current situation in order to optimize the supply chain of big multinational companies it is necessary to solve a problem of great dimensionality, because data matrices contain dozens of billions columns and lines and have bilinear and trilinear constraints. Approaches to parallelization of numeral algorithms for this problem are also under consideration. The main stress is on a most prospective approach which uses Big Data platforms for solving great dimensionality problems. Hereafter, the article defines the additional functionality of a supply chain design module and a demand planning module, so that APS could be of use in multinational companies. The authors also define the additional functionality of financial supply chain management modules and of neighboring ERPsystem’s controlling modules. It is shown that prospective APS for multinational companies should be developed on the basis of a complex of two integrated technology platforms: the In-Memory platform and the Big Data platform. The functional architecture of APS for multinational companies is presented in the context of the general enterprise management system as a whole. In addition, the architecture of APS master planning module is detailed one level deeper. It solves optimization problems for one time period, as well as for a finite number of time periods.
Ключевые слова: платформы big data, мультинациональная компания, внутрифирменные цепочки поставок, трансфертные цены, товаропотоки, задача билинейной оптимизации, распараллеливание алгоритмов оптимизации, сводное планирование, архитектура aps, apsKeywords: big data platforms, multinational company, intercompany supply chains, transfer prices, goods traffic, bilinear optimization problem, parallelization of optimization algorithms, master planning, aps architecture, aps
Просмотров: 11341
2. Моделирование размещения сервис-ориентированных приложений в программно-управляемой инфраструктуре виртуального центра обработки данных [№4 за 2016 год]
Авторы: Болодурина И.П. (prmat@mail.osu.ru) - Оренбургский государственный университет (профессор, зав. кафедрой), доктор технических наук; Парфёнов Д.И. (fdot_it@mail.osu.ru) - Оренбургский государственный университет (начальник отдела), кандидат технических наук; Решетников В.Н. (rvn_@mail.ru) - Центр визуализации и спутниковых информационных технологий ФНЦ НИИСИ РАН (профессор), доктор физико-математических наук;
Аннотация: Развитие информационных технологий в последнее время обусловливает использование распределенных сервис-ориентированных бизнес-приложений. При этом актуальны исследование механизмов управления размещением приложений в облачной среде и эффективное выделение соответствующих ресурсов для их работы в рамках существующих ограничений. Целью данного исследования являются моделирование структуры и механизмов взаимодействия типовых облачных сервис-ориентированных приложений, а также определение подходов к оптимизации их размещения в системе хранения. Авторами разработана обобщенная модель сервис-ориентированного облачного приложения, включающая в себя три базовых слоя: модель приложения, модель сервиса и модель ресурса. В качестве ресурса в модели выступает некий объект, описывающий поведение и характеристики отдельных элементов инфраструктуры в зависимости от текущего состояния и параметров программно-управляемой инфраструктуры виртуального центра обработки данных. Отличительная особенность модели в том, что ресурс является универсальным, а это позволяет рассматривать его как с точки зрения пользователя, для которого он представляет собой закрытую систему, так и с точки зрения самой программно-управляемой инфраструктуры виртуального центра обработки данных, для которого он является открытой системой. Новизна модели заключается в одновременном описании размещения данных, связанных с ними приложений, а также состояния виртуальной среды, учитывающей сетевую топологию. Для детализации модели ресурса программно-управляемой инфраструктуры виртуального центра обработки данных в качестве отдельного элемента разработана модель виртуального самоорганизующегося хранилища данных, позволяющая определить их параметры и связи приложений с виртуальными и физическими узлами хранилища данных.
Abstract: The information technology development in recent years leads to using distributed service-oriented business applications. Thus, research on mechanisms of managing hosted applications in a cloud environment is currently important, as well as efficient allocation of appropriate resources for their work within the existing constraints.
The aim of the study is to simulate the structure and interaction mechanisms of typical cloud service-oriented applications, as well as definition of approaches to optimization of their placement in a storage system. The authors developed a generalized model of a service-oriented cloud application that includes three basic layers: an application model, a service model, and a resource model. As a resource in the model they consider some kind of object that describes the behavior and characteristics of individual elements of an infrastructure depending on the current status and settings of the virtual data center of a software-defined infrastructure. A distinctive feature of the model is that it is a universal resource that allows us to consider it from user’s point of view (for whom it is a closed system) and from the point of view of the software-defined infrastructure of a virtual data center (for which it is an open system). The novelty of the model is simultaneous describing data placement, associated applications, as well as the state of the virtual environment, taking into account the network topology. To work out the resource model in the virtual data center of software-defined infrastructure in detail the authors developed a model of a software-defined storage as a separate element. It allows defining data parameters and applications’ connections with virtual and physical nodes of a data storage.
Ключевые слова: openstack, машинное обучение, облачные вычисления, программно-управляемые устройства хранения, виртуальные центры обработки данных, вычислительные ресурсы, облачные сервисы, облачные приложенияKeywords: openstack, machine learning, cloud computing, software-defined storage devices, virtual data centers, computing resources, cloud services, cloud applications
Просмотров: 10879
3. Архитектура пользовательского интерфейса для взаимодействия с мультиагентной средой [№4 за 2016 год]
Авторы: Сидоров И.А. (ivan.sidorov@icc.ru) - Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения РАН, г. Иркутск (научный сотрудник), кандидат технических наук;
Аннотация: В работе рассматривается подход к созданию пользовательского интерфейса для взаимодействия с мультиагентной средой, ориентированной на решение ресурсоемких вычислительных задач и объединяющей множество разнородных программно-аппаратных ресурсов. Наличие большого числа пользователей в такой среде и разнообразие спектра решаемых ими задач обусловливают необходимость предоставления уровней обслуживания, соответствующих разным категориям пользователей и классам задач. На сегодняшний день наблюдается дефицит высокоуровневых инструментальных средств, позволяющих создавать и применять такого рода мультиагентные среды на основе агентов, представленных в виде сервисов, с ориентацией на некоторую предметную область. Кроме того, в существующих инструментариях мало внимания уделяется интерфейсу, с помощью которого различные категории пользователей (администраторы, разработчики, конечные пользователи) могут взаимодействовать с мультиагентной средой. В данной статье предлагается оригинальная архитектура пользовательского веб-интерфейса мультиагентной среды, основанная на перспективной концепции Agent-as-a-Service, для реализации взаимодействия между пользователями и агентами среды. Предлагаемая архитектура базируется на принципе построения толстого клиента, при котором все основные компоненты веб-приложения загружаются в веб-браузер пользователя и дальнейшая генерация веб-страниц осуществляется динамически на стороне клиента. Архитектурный каркас веб-приложения, функционирующего в веб-браузере пользователя, спроектирован с применением схемы MVC (модель-представление-контроллер), при которой модель данных веб-приложения, пользовательский интерфейс (представление) и логика работы (контроллер) разделены на три слабозависимых компонента, что позволяет выполнять модификацию какого-либо из компонентов с минимальным воздействием на другие. Представленный в статье подход к построению под-системы пользовательского веб-интерфейса обладает рядом преимуществ: снижает нагрузку на узел агента, повышает время отклика веб-интерфейса, улучшает кросс-платформенность и встраиваемость компонентов пользовательского интерфейса в различные подсистемы мультиагентной среды, облегчает тестирование и поддержку веб-приложения, а также решает ряд проблем с обеспечением безопасности.
Abstract: The paper discusses an approach to the development of user interface to interact with a multi-agent environment, which is intended to solve resource-intensive tasks and includes a lot of loosely-coupled multivendor computing resources. Nowadays, there is a lack of toolkits which allow creating and using this kind of multi-agent environment, with a focus on a certain subject area. In addition, in the existing toolkits they do not pay enough attention to a graphical user interface, in which different categories of users (administrators, developers, and end users) can interact with the multi-agent environment. This paper proposes an original architecture of the user interface based on the promising concept of Agent-as-a-Service to implement the interaction between users and agents of the environment. The proposed architecture is based on the principle of building a thick client, in which components of a web-application are loaded into user’s web-browser, and further web pages generation is performed dynamically on the client side. The architecture of a web application is designed using MVC scheme (model-view-controller), where a web-application model of data, user interface (view) and logic (controller) are divided into three weakly dependent components that allow modifying any component with minimal effect on the other. The presented approach to the development of the user web interface has several advantages: it reduces the load on an agent’s node, increases the response time of a web interface, enhances portability and embeddability of user interface components in various subsystems of a multi-agent environment, facilitates testing and support of web applications, and solves a number of safety problems.
Ключевые слова: визуальный пользовательский интерфейс, архитектура веб-приложений, мультиагентные технологииKeywords: graphical user interface, architecture of web applications, multi-agent technology
Просмотров: 10693
4. Методологические аспекты управления жизненным циклом информационной системы на основе инструментов функциональной стандартизации [№4 за 2016 год]
Авторы: Лукинова О.В. (lobars@mail.ru) - Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (ведущий научный сотрудник), доктор технических наук;
Аннотация: В работе представлена методология управления полным жизненным циклом информационной системы, синтезирующая инструменты и модели функциональной стандартизации, теории открытых систем, управленческого консалтинга, базовых стандартов в области управления жизненным циклом информационной системы. Описаны основные положения и показана концептуальная модель, отражающая взаимосвязь задач, решаемых в рамках методологии, а именно: построение модели автоматизируемых бизнес-процессов предприятия средствами управленческого консалтинга, разработка модели информационной системы, а также ее стандартизация в соответствии с моделью OSE/RM (Open System Environment/Reference Model) при помощи функционального профиля, выбор варианта жизненного цикла, разработка его модели и профилирования. Исследованы различные варианты жизненных циклов, особое внимание уделено жизненному циклу покупной системы, а также системы, включающей, помимо локального компонента (развернутого на предприятии заказчика), совокупность интегрированных публичных сервисов. Показано (в терминах модели открытой среды OSE/RM) структурное представление не только целевой компоненты проектируемой информационной системы, но и системы ее защиты как единого создаваемого объекта. Приведена концептуальная модель механизмов защиты, совокупность которых составляет функциональную структуру системы защиты.
Abstract: The paper presents a methodology for managing the life cycle of information systems. It synthesizes tools and models of functional standardization, open system theories, management consulting, and basic standards in management of information system life cycle.
The paper also describes the basics and a conceptual model showing the relationship between problems to be solved using the methodology framework. The problems are the following: construction of a business process model using management consulting; information system model development in accordance with the OSE/RM model (Open System Environment / Reference Model) and its standardization using a functional profile; choosing a life cycle type, development of its respective model and profiling.
The paper investigates different types of a life cycle, focusing on a purchase system life cycle including a set of integrated public services in addition to a local component (deployed at a customer site). The structural representation of the information system target components together with its security system is shown in terms of the OSE/RM model. The article also describes a conceptual model of a protection mechanism (which is a base element of a protection system functional structure).
Ключевые слова: функциональная стандартизация, свойства открытых систем, модель открытой системы, функциональный и технологический профиль, информационная системаKeywords: functional standardization, open system properties, open system model, functional and technological profile, information system
Просмотров: 9883
5. Информационная модель семантической библиотеки LibMeta [№4 за 2016 год]
Автор: Атаева О.М. (oli@ultimeta.ru) - Вычислительный центр им. А. А. Дородницына РАН (младший научный сотрудник);
Аннотация: В данной статье библиотеки рассматриваются как информационные системы, обеспечивающие основную функциональность для работы с библиотечными данными. Развитие технологий и возможностей сети переопределяет понятие как самих библиотек, так и ее ресурсов, которые сегодня не ограничиваются только библиографическими записями и их электронным представлением, а выводят на передний план семантику этих ресурсов. Благодяря развитию технологий пользователь библиотеки получает дополнительные возможности для работы с ресурсами цифровых библиотек с помощью описания области своих интересов в терминах предметной области на основе стандартов с привлечением словарей, тезаурусов и онтологий. Это позволяет ему организовывать и описывать и собственные коллекции, и собственные ресурсы, при необходимости детализируя как описания ресурсов, так и область своих интересов путем уточнения ее терминов. В работе рассматриваются основные требования к таким библиотекам и описывается информационная модель разрабатываемой системы, особенностью которой является возможность интеграции данных из источников, интегрированных в облако LOD.
Abstract: The article considers libraries as information systems that provide the core functionality for working with data. The technology development determines the concept of both the library and its resources, which are not limited only by bibliographic records and their electronic submission now, but also bring the semantics of these resources to the front.
Based on new opportunities offered by advances in technologies, a library user receives additional opportunities to work with digital library resources using descriptions of their range of interests in subject area terms based on standards with dictionaries, thesauri and ontologies. This allows organizing and describing his own collections, as well as his own resources, detailing a resource description and their area of interest by clarifying its terms.
The paper considers basic requirements for such libraries and describes the developed system information model. A feature of the system is the ability to integrate data from sources integrated in the LOD cloud.
Ключевые слова: интеграция данных, информационная модель, lod, семантические библиотекиKeywords: data integration, information model, lod, semantic library
Просмотров: 10307
6. Семантический анализ и способы представления смысла текста в компьютерной лингвистике [№4 за 2016 год]
Авторы: Батура Т.В. (tatiana.v.batura@gmail.com) - Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН (старший научный сотрудник), кандидат физико-математических наук;
Аннотация: Статья посвящена проблемам семантического анализа текстов. Рассмотрены различные методы: диаграммы зависимостей и семантические сети, подходы, основанные на лексических функциях и тематических классах, фреймовые и онтологические модели, логические модели представления знаний. На данный момент существуют различные методы представления смысла высказываний. Создание новых методов семантического анализа текстов актуально для решения многих задач компьютерной лингвистики, таких как машинный перевод, автореферирование, классификация текстов и других. Не менее важна разработка новых инструментов, позволяющих автоматизировать семантический анализ. Несмотря на то, что некоторые научные и технические идеи в области обработки текстов развиваются довольно быстро, многие проблемы семантического анализа остаются нерешенными. Большинство исследователей пришло к выводу, что словарь для поддержки семантического анализа должен оперировать смыслами и, следовательно, описывать свойства и отношения понятий, а не слов. Но возникает вопрос, как правильно структурировать и представлять информацию в подобных словарях, чтобы поиск по ним был удобным и быстрым, а кроме того, можно было бы учитывать изменения в естественном языке (исчезновение старых и возникновение новых понятий). В данной статье предпринята попытка систематизировать известные достижения в области семантического анализа и в какой-то мере найти ответ на этот и другие вопросы.
Abstract: The paper is devoted to the problems of semantic analysis of texts. The article discusses different methods, such as dependency diagrams, semantic network, approaches based on lexical functions and thematic classes, frame, ontological and logical models of knowledge representation. At the moment, there are many methods of representing sentence meaning.
Creating new methods of semantic analysis is significant in solving many problems of computational linguistics such as machine translation, automatic summarization, text classification and others. Development of new tools for semantic analysis is equally important.
Despite the fact that some of the scientific and technical ideas in natural language processing are evolved, many problems of semantic analysis remain unsolved. Most of researchers came to the conclusion that the dictionary for semantic analysis has to operate meanings and, therefore, describe the properties and relationships between concepts, rather than individual words. But there is a question: how to organize and represent information in these dictionaries to search it fast and conveniently, and in addition, take into account the changes in the natural language (the disappearance of old and the emergence of new concepts). This paper attempts to answer this and other questions. The article undertakes an attempt to systematize known achievements in the field of a semantic analysis, and in any measure to find the answer to this and other questions.
Ключевые слова: смысл высказывания, представление знаний, логика предикатов, семантические сети, извлечение информации, автоматическая обработка текста, семантический анализKeywords: meaning of the sentence, representation of knowledge, predicate logic, semantic network, data mining, automatic text processing, semantic analysis
Просмотров: 26204
7. Извлечение метаданных из полнотекстовых электронных русскоязычных изданий при помощи Томита-парсера [№4 за 2016 год]
Автор: Сулейманов Р.С. ( mail@ruslan.cc) - Московский педагогический государственный университет (преподаватель);
Аннотация: При публикации материалов в электронных библиотеках возникает необходимость извлечения метаданных после перевода печатного текста в электронный, что при обработке текста вручную является трудозатратным процессом. В данной работе рассматривается возможность извлечения метаданных с помощью Томита-парсера, предназначенного для извлечения фактов из текста на естественном языке. Для обеспечения наиболее точного извлечения были разработаны грамматики для анализа полнотекстовых изданий на русском языке, сформирован список метаданных, являющихся обязательными при публикации издания. Разработанные грамматики были апробированы на 100 изданиях, после чего на основании анализа сформулирован ряд закономерностей. С учетом выведенных закономерностей алгоритм был оптимизирован, что позволило повысить эффективность автоматического извлечения данных. Определена необходимость программной обработки полученных данных, например, удаления повторяющейся информации и приведения данных к общему виду перед их публикацией. С помощью оптимизированного алгоритма проведен масштабный эксперимент по автоматизированному извлечению метаданных из 10 000 изданий, выполнено сравнение его результатов с множеством метаданных, полученных вручную. Предложенный метод автоматического извлечения данных позволил корректно извлечь 86,7 % метаданных, и еще 4 % могут быть использованы после корректировки. Наибольшие проблемы (21 % данных извлечен неверно) возникли с наименованиями материалов вследствие отсутствия четкой структуры. Для четко структурированной информации, такой как ISBN и коды рубрикаторов, процент извлечения приближается к 100 %. Однако было установлено, что, несмотря на увеличение скорости и простоту нахождения метаданных, полностью исключить человека из процесса невозможно.
Abstract: Publishing information in digital libraries requires metadata extraction after transforming initial material into e-text. This procedure is time-consuming in case of performing it manually. This paper considers metadata extraction using Tomita-parser method, which is software designed to extract facts from a natural language text. To ensure the most accurate extraction there were formulated spatial grammars for analyzing full-text books in Russian and a list of metadata for publication was made. Designed spatial grammars were tested on 100 editions, the analysis served as a base for observing a number of consistent patterns. The algorithm has been optimized with regard of derived patterns. This allowed improving the efficiency of automatic data extraction. The authors determined a need for manual data processing, such as removing repetitive information and data reduction to general view before publishing. The optimized algorithm helped to conduct a large-scale experiment of metadata automated extraction from 10,000 publications. Its results were compared to manually extracted data. The proposed method allows extracting correctly up to 86,7 % of meta-data with further 4% which can be used after adjustment. The biggest problem (21 % of data were extracted incorrectly) has been discovered in the names of the materials due to the lack of a clear structure. As for clearly structured information (such as ISBN and rubricator codes) the percentage of correct extraction approaches 100 %. However, despite the speed increase and easiness of metadata extracting, it was proved that it is impossible to completely eliminate a human from the process.
Ключевые слова: извлечение метаданных из полнотекстовых изданий, извлечение метаданных из электронных библиотек, метаданныеKeywords: metadata extraction from full-text materials, metadata extraction from electronic libraries, metadata
Просмотров: 10127
8. Models of heterogeneous agents’ behavior in a conflict and their implementation algorithms [№4 за 2016 год]
Авторы: Мутовкина Н.Ю. (bua-tstu@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук; Клюшин А.Ю. (klalex@inbox.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук; Семенов Н.А. (dmitrievtstu@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор кафедры «Информационные системы»), доктор технических наук;
Abstract: The article discusses pair models of agents’ behavior in a conflict. Each agent has one of three possible behavioral types: deviating, compromise and coercing. A behavioral type determines an agent’s nature and specifies agent’s reaction that should be expected in response to specific actions. The authors select the need to share limited resources as the main cause of a conflict in simulation. The agents need resources to implement assigned tasks and to exist themselves. It is determined that in a conflict situation each agent tries to obtain more resources, than its opponent at the moment. The value of this commitment depends on an agent’s behavioral type. The article identifies the technique of selecting the best behavioral model. It also proposes the measures to resolve conflict between agents. The authors applied the basic concepts of fuzzy logic in simulation.
Аннотация: В статье рассматриваются парные модели поведения агентов в условиях конфликта, каждый из которых обладает одним из трех возможных поведенческих типов: уклоняющийся, компромиссный и принуждающий. Поведенческий тип определяет характер агента и указывает, какой реакции от агента следует ожидать в ответ на конкретные действия. В качестве основной причины конфликта при моделировании выбрана необходимость делить ограниченный объем ресурсов. Ресурсы необходимы для выполнения агентами поставленных задач и самого существования агентов. Установлено, что в ситуации конфликта каждый агент стремится получить большее количество ресурсов, чем есть в данный момент у соперника. Величина этого стремления зависит от поведенческого типа агента. В работе определена методика выбора лучшей модели поведения, а также предложены мероприятия по устранению конфликтной ситуации между агентами. При моделировании были применены основные постулаты нечеткой логики.
(Статья опубликована на английском языке.)
Keywords: level of resource availability, behavioral model, fuzzy logic, behavioral type, conflict between agentsКлючевые слова: level of resource availability, behavioral model, fuzzy logic, behavioral type, conflict between agents
Просмотров: 6179
9. Отображение трехмерных объектов с использованием кластерной визуализации [№4 за 2016 год]
Авторы: Гиацинтов А.М. (algts@inbox.ru) - Центр визуализации и спутниковых информационных технологий НИИСИ РАН (cтарший научный сотрудник); Мамросенко К.А. (kirillam@ya.ru) - Научно-исследовательский институт системных исследований РАН, г. Москва (руководитель Центра), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье рассмотрены методы освещения трехмерных объектов, позволяющие существенно повысить реалистичность виртуальных трехмерных сцен, приведены их достоинства и недостатки, а также предложены подходы к организации данных об источниках света трехмерной сцены в памяти видеокарты. Зачастую для корректного освещения трехмерной сцены требуется значительное количество источников света. При традиционном (forward rendering) подходе расчет освещения производится следующим образом: для каждой вершины в трехмерной сцене и каждого пикселя конечного изображения, выводимого на экран, последовательно производится расчет влияния каждого источника света в сцене, то есть для каждого пикселя выполняются расчет освещения и геометрическая обработка. Соответственно, при большом количестве источников света производительность подсистемы визуализации может быть существенно снижена. Одним из решений данной проблемы является применение методов так называемой отложенной визуализации, в частности, отложенного освещения. Основная идея заключается в отделении этапа геометрической обработки от этапа освещения трехмерной сцены. Прорисовка изображения осуществляется в несколько этапов. Вся геометрия сцены прорисовывается один раз, при этом сохраняется информация о цвете, нормалях и глубине прорисовки для каждого пикселя в промежуточный G-Buffer, который используется на последующих этапах прорисовки. Однако прорисовка трехмерных сцен при помощи отложенной визуализации также имеет ряд ограничений. В статье описаны несколько методов устранения некоторых недостатков отложенной визуализации с сохранением ее преимуществ. Это так называемые тайловая и кластерная визуализации. Приводятся данные измерений производительности системы визуализации, использующей различные методы освещения.
Abstract: The article describes methods of lighting and shading of 3D objects that significantly enhance the realism of three-dimensional virtual scenes, their advantages and disadvantages. It also presents approaches for organization of light sources data in graphics card memory.
Usually a large number of light sources are required in order to shade the 3D scene correctly. With forward rendering lighting is computed in the following way: influence of each light source on the resulting image is computed for each vertex in 3D scene and each pixel of the framebuffer. Therefore, visualization subsystem performance may be significantly reduced when there are a lot of light sources in a scene.
In order to solve this problem we can use the methods of deferred rendering. The main idea of deferred rendering is to separate the geometry processing phase from lighting phase. An image is rendered in several phases. Scene geometry is rendered only once and information about color, normal and depth of each pixel is stored in temporary G-Buffer that is used in the following phases of rendering. But deferred rendering also has a number of significant downsides.
This article provides information about some methods that resolve most of drawbacks of deferred rendering while retaining its advantages. They include tiled visualization and clustered visualization. The paper provides performance measurements of visualization subsystem with various rendering methods.
Ключевые слова: тайловая визуализация, кластерная визуализация, освещение, отложенная визуализация, рендеринг, тренажер, подсистема визуализации, тренажерно-обучающая системаKeywords: tile rendering, clustered rendering, lighting, deferred shading, rendering, simulator, visualization subsystem, training systems
Просмотров: 9387
10. Анализ уровней интеграции компонентов гетерогенных информационных систем [№4 за 2016 год]
Авторы: Щекочихин О.В. (slim700@yandex.ru) - Костромской государственный технологический университет (доцент), кандидат технических наук; Шведенко П.В. (pitk1@mail.ru) - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) (магистрант);
Аннотация: Интеграция разрозненных информационных систем предприятия на сегодняшний день является наиболее рациональным способом построения его единой информационной среды. Для ее реализации необходим класс интегрирующих инструментов. В статье проанализированы основные уровни интеграции гетерогенных информационных систем. Предложены авторская классификация уровней интеграции, а также варианты взаимодействия информационных систем в зависимости от целей интеграции. Проанализированы варианты интеграции на уровне брокеров, данных, сервисов и интерпретирования метаинформации. Предложенная классификация является попыткой выделить ключевые, с точки зрения практической реализации, варианты интеграции информационных систем. Приведены примеры успешной реализации задач интеграции на каждом из предложенных уровней. Указаны сильные и слабые стороны каждого варианта интеграции. Уровень брокеров выгодно использовать в том случае, когда доступен исходный код интегрируемых приложений и можно дописать необходимый модуль интеграции. Интеграцию на уровне данных можно рекомендовать для информационных систем, схемы данных которых позволяют построить единую непротиворечивую структуру данных. Основными достоинствами уровня сервисов являются возможность многократного использования, слабая связанность сервисов друг с другом, отсутствие необходимости в единой БД или хранилище. При работе на уровне интерпретации метаинформации появляется возможность быстро перенастраивать метаинформацию при интеграции данных из нового источника. Классификация дает возможность определить наиболее рациональный вид инструментов и набор методов создания интегрированной системы с заданными харак-теристиками. Авторы считают, что наиболее перспективным видом интеграции компонентов управляющих информационных систем, который требует дальнейшего изучения и совершенствования, является интеграция узкоспециализированных систем на уровне сервисов.
Abstract: Integration uncoordinated enterprise information systems is by far the most efficient way to build a unified information environment in the enterprise. To implement such a paradigm shift we need an integrating tool class. This paper analyzes the basic levels of heterogeneous information systems integration. There is an author's classification of integration levels, as well as the variants of information systems interaction depending on integration goals. The authors analyze the integration options at the broker level, the data level, the service level and at the level of meta information interpretation. The proposed classification is an attempt to highlight the key information systems integration options in terms of practical implementation. The paper shows the examples of successful implementation of integration tasks on each of the proposed levels. It also considers the strengths and weaknesses of each integration option. The broker level is useful in the case when a source code of integrated applications is available and there is an opportunity to add a required integration module. Integration at the data level can be recommended for information systems and data circuits that allow us to construct a single consistent data structure. The main advantages of the service level is the ability to reuse them, loose coupling of services, a lack of necessity in a single database or repository. When working at the level of meta-information interpretation it is possible to quickly reconfigure the meta-information in data integration from a new source. The classification makes it possible to determine the most rational set of tools and methods to create an integrated system with specified characteristics. The authors believe that the most promising way of integration of control information systems components, which requires further study and improvement, is the integration of specialized systems at the service level.
Ключевые слова: уровни интеграции, информационная система, интеграцияKeywords: integration levels, information system, integration
Просмотров: 13301
| 1 | 2 | 3 | Следующая → ►
