Программы рекурсивных аналитических вычислений в задачах анализа случайных точечных изображений

УДК 519.212

  • Александр Львович Резник Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск, Россия)
  • Александр Анатольевич Соловьев Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск, Россия)
  • Андрей Владиславович Торгов Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск, Россия)
Ключевые слова: рекурсивные алгоритмы, аналитические преобразования, вычислительный кластер

Аннотация

Обсуждается подход к решению сложных вероятностно-комбинаторных проблем, основанный на разработке и применении специализированных программных систем для проведения аналитических преобразований на ЭВМ. Рассмотрена одна из задач, связанная со случайным разбиением интервала, возникающая при исследовании надежности считывания дискретно-точечных полей и цифровых изображений, для которой удалось получить новые ранее неизвестные аналитические формулы. Эффективность разработанных программных систем обеспечивается двумя факторами: во-первых, разработкой высокоскоростных специализированных рекурсивно-комбинаторных алгоритмов; во-вторых, их программной реализацией на высокопроизводительных вычислительных кластерах с использованием современных инструментальных и языковых средств (в частности, C++ и MPI).

Приведены примеры частных решений задачи, полученных с помощью разработанных систем машинной аналитики. Продемонстрирован эффективный подход к решению сложных вероятностно-комбинаторных задач, когда компьютер выступает не просто в роли мощного вычислителя, а как эффективный помощник, обладающий обширным набором алгоритмов и программ для проведения сложных и разветвленных аналитических преобразований.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Александр Львович Резник, Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск, Россия)

доктор технических наук, заведующий лабораторией вероятностных методов исследования информационных процессов

Александр Анатольевич Соловьев, Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск, Россия)

кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории вероятностных методов исследования информационных процессов

Андрей Владиславович Торгов, Институт автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск, Россия)

научный сотрудник лаборатории вероятностных методов исследования информационных процессов

Литература

Reznik A.L., Efimov V.M., Torgov A.V., Solov'ev A.A. Analytical computer calculations in problems with random division of an interval // Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2012. Vol. 22. № 2. DOI: 10.1134/S1054661812020125.

Reznik A.L., Efimov V.M., Solovev A.A., Torgov A.V. Errorless readout of random discrete-point fields // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 2012. Vol. 48. № 5. DOI: 10.3103/S8756699012050111.

Уилкс С. Математическая статистика. М., 1967.

Parzen E. Modern Probability Theory and Its Applications. New York, 1960. DOI: 10.1063/1.3056709.

Darling D.A. On Class Problems Related to the Random Division of an Interval // Annals of Mathematical Statistics. 1953. Vol. 24. DOI: 10.1214/aoms/1177729030.

Barton D.E., David E.N. Combinatorial Extreme Value Distributions // Mathematika. 1959. № 6. DOI: 10.1112/ S0025579300001935.

Naus J.I. Some Probabilities, Expectations, and Variances for the Size of Largest Clusters and Smallest Intervals // The Journal of the American Statistical Association. 1966. Vol. 61. DOI: 10.1080/01621459.1966.10482203.

Gropp W., Lusk E., Skjellum A. Using MPI, 3rd edition: Portable Parallel Programming with the Message-Passing Interface. Cambridge, MA, 2014.

Оленев Н.Н. Основы параллельного программирования в системе MPI. М., 2005.

Pacheco P. Parallel Programming with MPI. Morgan Kaufmann, 1997.

Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. М., 1966.

Резник А.Л., Тузиков А.В., Соловьев А.А., Торгов А.В. Интеллектуальная программная поддержка в задачах анализа случайных цифровых изображений // Вычислительные технологии. 2018. Т. 23, № 5. DOI: 10.25743/ ICT.2018.23.5.007.

Опубликован
2020-09-09
Как цитировать
1. Резник А. Л., Соловьев А. А., Торгов А. В. Программы рекурсивных аналитических вычислений в задачах анализа случайных точечных изображений // Известия Алтайского государственного университета, 2020. № 4(114). С. 112-116. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282020%294-18.