Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ ПРИМЕНИМОСТИ МИКРОПРОЦЕССОРОВ РЯДА ЭЛЬБРУС ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ

  К. А. Суминов , Н. А. Бочаров

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  Одним из ключевых направлений развития области искусственного интеллекта явля-
  ется направление технического зрения. Для ресурсоемких задач технического зрения соз-
  даются высокопроизводительные вычислительные комплексы (ВК), использующие специа-
  лизированные ускорители. Использование таких ускорителей обусловлено неспособностью
  микропроцессоров (МП) общего назначения решить такие задачи за поставленное время
  вследствие большой вычислительной нагрузки. Однако, в настоящее время, МП ряда Эль-
  брус успешно используются для решения задач технического зрения как в серверном, так и
  в бортовом режимах, а появление МП Эльбрус шестого поколения должно еще больше
  повысить производительность на таких задачах. В силу дороговизны, большей сложности
  и ограничений в использовании систем со специализированными ускорителями встает во-
  прос об определении условий, в которых для решения рассматриваемых задач достаточно
  использовать МП общего назначения, например из ряда Эльбрус, без специальных ускори-
  телей. Одними из самых ресурсоемких задач в области технического зрения являются за-
  дачи обнаружения и классификации объектов на изображении. Для обнаружения объектов
  одним из популярных методов является метод Виолы-Джонса. Для решения задачи клас-
  сификации как правило используются сверточные нейронные сети. На примере сетей
  VGG16 и VGG19 разработаны математические модели вычислений применительно к ак-
  туальным микропроцессорам ряда Эльбрус. С использованием разработанных моделей
  обоснована теоретическая достаточность производительность микропроцессоров Эль-
  брус для задач технического зрения. Также, на основе данных методов разработаны про-
  граммы моделирования поиска и объектов на фото и в видеопотоке. Программы написаны
  на языке C++ с использованием библиотеки OpenCV, ОПО Эльбрус, библиотеки Платфор-
  мы-ГНС и базы данных соревнований ImageNet. С использованием реализованных программ
  было проведено сравнительное тестирование на ряде ВК с процессорами Эльбрус, а также
  ВК с процессорами intel и ускорителем в виде видеокарты Nvidia. На основе полученных
  результатов показано, что для решения задачи поиска объектов на изображении выбран-
  ным методом достаточно МП Эльбрус-8С для входных разрешений до 1920 х 1080, где
  обеспечивается скорость обработки видеопотока более 20 кадров в секунду.

• ОЦЕНКА АППАРАТНОГО СОСТАВА БОРТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ

  K. А. Суминов , Н. А. Бочаров, М. А. Кирилюк

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  При создании современных робототехнических комплексов (РТК) наблюдается значитель-
  ное разнообразие как аппаратных, так и программных решений, что создаёт дополнительные
  сложности при подборе рационального аппаратного и программного состава для обеспечения
  требуемой вычислительной мощности и эффективного решения поставленных задач. С одной
  стороны, зачастую приходится работать с уже установленным набором вычислительных ком-
  плексов (ВК), составляющих бортовую вычислительную систему (БВС) РТК, что существенно
  ограничивает возможности изменения программного состава и вынуждает адаптировать алго-
  ритмы под фиксированные аппаратные ресурсы. С другой стороны, при наличии возможности
  изменения или создания нового аппаратного состава возникает задача выбора такой аппаратной
  компоновки, которая сможет удовлетворить вычислительным потребностям решаемых задач.
  В данной статье предлагается методика оценки аппаратного состава БВС РТК на основе ре-
  шаемых задач, опирающаяся на использование многоверсионного программирования и построение
  паспортов решений. Каждый из вариантов программных решений для конкретной задачи допол-
  няется в виде структурированного паспорта, содержащего как количественные, так и качест-
  венные характеристики, что позволяет проводить их детальный сравнительный анализ. На осно-
  ве этих паспортов решений разрабатывается математическая модель, позволяющая подобрать
  набор вычислителей, способных обеспечить выполнение всех поставленных задач при одновремен-
  ной минимизации суммарной стоимости, энергопотребления или других эксплуатационных харак-
  теристик БВС. Математически рассматриваемая задача сводится к обобщённой задаче о муль-
  типликативном многомерном рюкзаке с мультивыбором и дополнительными ограничениями, что
  позволяет учитывать как ресурсные, так и топологические зависимости между решаемыми за-
  дачами. Приведены результаты экспериментов, выполненных с использованием разработанного
  экспериментального стенда, которые демонстрируют практическую применимость методики и
  подтверждают возможность её использования для получения количественных оценок вариантов
  аппаратного состава БВС РТК. Данный подход может быть адаптирован для различных типов
  РТК, что позволяет использовать его в смежных исследованиях в области оптимизации вычисли-
  тельных систем для робототехнических комплексов