Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№2
Ожидается:
16 Июня 2024
Статьи журнала №3 2012
11. Современные проблемы практического использования мультиагентных систем [№3 за 2012 год]Авторы: Иноземцев С.В. ( inozemtsev@magenta-technology.ru) - НПК «Маджента Девелопмент», Лондон, UK; Дмитриев А.Ю. ( inozemtsev@magenta-technology.ru) - НПК «Маджента Девелопмент», Лондон, UK;
Аннотация: Описываются актуальные проблемы построения и практического использования мультиагентных систем и архи-тектур, с которыми сталкиваются разработчики-программисты при решении практических задач в различных пред-метных областях. На основе современного понимания мультиагентной архитектуры и ее роли в практических при-ложениях обозначены различные точки зрения на мультиагентную платформу и особенности ее использования при построении интеллектуального программного обеспечения. Описано гибридное решение, основанное на комбинации интеллектуальных и классических алгоритмов оптимизации для построения автоматизированных систем управления ресурсами в транспортной логистике. В качестве примера указаны решение MAXOPTRA, которое обеспечивает комплексное управление заказами и флотом транспортно-экспедиционной компании, работающей в сфере грузопас-сажирских перевозок, и результаты комплексной автоматизации процессов планирования перевозок в региональных подразделениях РОСИНКАС. Рассмотрено применение мультиагентных технологий в задачах моделирования на примере задачи управления отелем, при этом проведены параллели между подходами по организации системы управления в транспортной логистике и организации управления службами отеля, что позволило выявить возможности унификации мультиагентных подходов. В результате выделен общий базис для целого ряда бизнес-проблем, ар-хитектурно формализованный в виде мультиагентной платформы: к числу базисных алгоритмов отнесены консоли-дация заказов на ресурсе, «constraint stressing», планирование связанных расписаний нескольких ресурсов.
Abstract: This article describes the current issues of building and practical use of multiagent systems and architectures which programmer-designers face in the course of solution of practical problems in various subject fields. Various viewpoints on multiagent platform and peculiarities of its usage in the course of building of intelligent software were outlined on the basis of contemporary understanding of mutliagent architecture and its role in practical applications. The hybrid solution based on combination of intelligent and classical algorithms of optimization to build automated resource management system in transport logistics is described. Solution MAXOPTRA is given as an example; it ensures complex management of orders and shipping in the forwarding company working in the field of cargo-and –passenger transportation and the results of complex automation of transport planning processes at regional branches of ROSINKAS. The article reviews application of multiagent technologies in modeling problems through the example of the hotel management problem; in addition, parallels were drawn between approaches on organization of management system in transport logistics and organization of hotel services management, which allowed the possibilities of unifying of multiagent approaches to be highlighted. As a result, the common basis for a set of business issues was emphasized and architecturally formalized in the form of multiagent platform: basic algorithms include orders consolidation on resource, «constraint stressing», planning of bound schedules of several resources.
Keywords: software platforms, multi-agent technology, resources management.
Ключевые слова: управление ресурсами., мультиагентные технологии, программные платформыKeywords: Разрешить написание латиницей management of resources, multi-agent technology, software platforms
Просмотров: 10686
12. Некоторые особенности построения онтологии для мультиагентной системы внутрицехового планирования [№3 за 2012 год]
Авторы: Андреев М.В. (michael.v.andreev@gmail.com) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет), Аспирант ;
Аннотация: Статья посвящена практическому использованию онтологии в мультиагентной системе внутрицехового плани-рования при решении задачи оперативного управления ресурсами инструментального цеха машиностроительного предприятия. Описывается опыт успешной разработки автоматизированной системы интеллектуального распределения ресурсов инструментального цеха в реальном масштабе времени, в которой активно участвовали выпускники, студенты и аспиранты кафедры информационных систем и технологий Самарского государственного аэрокосмического университета под техническим руководством автора в период 2010–2012 гг. В качестве основных концептов онтологии расписания производственного цеха предлагаются концепты «Задача» и «Ресурс». Для описания сложной структуры задач предлагается введение соответствующих онтологических отношений «являться подзадачей», «предшествовать» и «строго предшествовать», которые расширяют классическое описание технологических процессов, используемое в задачах производственного планирования. Формализация описания особенностей планирования задач и ресурсов вводится с помощью онтологических свойств, которые могут быть описаны в виде облаков тегов. Определение соответствия между задачами и ресурсами путем сопоставления онтологических свойств позволяет автоматизировать выбор ресурсов при планировании технологических операций в задачах стратегического и оперативного планирования деятельности производственного подразделения предприятия (цеха). Описанный в статье алгоритм позволяет реализовать ранжирование вариантов распределения задач по ресурсам с учетом индивидуальных свойств отдельных экземпляров и использовать инструментарий онтологического описания на практике. Полученные результаты следует рекомендовать разработчикам интеллектуальных систем производственного планирования, в частности, мультиагентных систем и технологий распределения производственных ресурсов.
Abstract: The article is devoted to practical use of ontology in multiagent system of intrashop planning in the course of solution of problem of resources operational management of the machine enterprise tool shop. It describes the successful experience of development of automated system of resources intelligent distribution of the tool shop in real time, where the graduates, students and postgraduates of the department of information systems and technologies of Samara State Aerospace University took an active part under the technical supervision of the author in the period of 2010–2012. The concepts Problem and Resource are proposed as the main concepts of the production shop schedule ontology. In order to describe the complicated structure of the problems it is proposed to introduce the relevant ontological ratios «being a subproblem», «to precede» and «to strictly precede», which expand the classical description of technological processes used in the problems of production planning. Formalization of description of problems and resources planning peculiarities is introduced by means of ontological properties, which can be described in the form of tag clouds. Determination of consistency between problems and resources by means of juxtaposition of ontological properties allows the resource selection to be automated while planning technological operations in terms of problems of strategic and operating planning of the enterprise production department (shop) activity. The algorithm described in the article allows implementation of ranking of problem resource-wise allocation variants with regard to individual properties of separate instances and practical usage of ontological description tool box. The obtained results should be recommended to the designers of production planning intelligent systems, and, particularly, multiagent systems and technologies of production resource distribution.
Ключевые слова: оперативное планирование., онтологии, мультиагентные технологииKeywords: operational planning, ontology, multi-agent technology
Просмотров: 9853
13. Распределение задач на основе модели аукциона в системах электронного документооборота [№3 за 2012 год]
Авторы: Леднев А.М. (andrey.lednev@gmail.com) - Компания «Хоулмонт», г. Самара;
Аннотация: Описываются некоторые подходы к построению системы управления задачами и бизнес-процессами по принципу аукциона между сотрудниками предприятия в P2P-сети с учетом их специфических особенностей и предпочтений. Рассмотрена матричная структура управления организацией, согласно которой решения принимаются совместно по результатам согласованного взаимодействия сотрудников. С целью учета опыта, навыков, компетенций и предпочтений сотрудников организации в системах документооборота предлагается использовать базы знаний ком-петенций специалистов, которые можно формализовать с помощью онтологий. В задачах исследования и построения систем управления взаимодействием персонала предприятия применяется модель взаимодействия в многоакторной интегрированной информационной среде. Для исследования данного подхода предлагается специальная виртуальная среда, содержащая P2P-сеть активных программ, моделирующих поведение специалистов и руководителей. В качестве одной из моделей описанного распределения задач между специалистами рассматривается модель аукциона, в котором каждая задача выступает в качестве лота, а специалисты – в качестве участников аукциона. Применение данной модели может быть полезно при решении задач внедрения систем электронного документооборота с целью обеспечения распределения задач и поддержки принятия решений в режиме реального времени.
Abstract: The article describes some approaches to building of problem and business process management system on the auction principle between the employees of the enterprise in P2P network with regard to their specific peculiarities and preferences. It studies the matrix structure of company management according to which solutions are made collaboratively under the results of agreed interactions of employees. To take into consideration the experience, skills, competence and preferences of the company employees in the document flow systems it is proposed to use employee competence knowledge bases, which can be formalized by means of ontologies. In the problems of research and building of enterprise personnel interaction management systems it is proposed to use the model of interaction in multiactor integrated information environment. To study this approach a special virtual environment is proposed which contains P2P network of active programs simulating behavior of specialists and managers. The auction model, where each problem acts as an auction lot and specialists – as participants of the auction, is considered as one of the models of the described problem distribution between specialists. Application of this model can be useful to solve the problem of introduction of electronic document flow systems for the purpose of provision of problem allocation and decision making support in real time mode.
Ключевые слова: управление взаимодействием., организация аукциона, p2p, многоакторная среда, интегрированная информационная средаKeywords: interaction management, auction, P2P, multi-actor environment, self-organizing system
Просмотров: 9001
14. Модели управления транспортными потоками в условиях затора [№3 за 2012 год]
Авторы: Михеева Т.И. (mikheevati@its-spc.ru) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет) (профессор), доктор технических наук; Михеев С.В. (mikheevati@its-spc.ru) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Объектом управления в интеллектуальной транспортной системе является транспортный поток, обладающий стохастичностью поведения, нестационарностью, временными колебаниями характеристик. Для непрерывного потока выделяются такие режимы движения: свободный поток, групповое движение и насыщенный поток. Свободный поток имеет малую интенсивность движения. При групповом появляются взаимные помехи движению, режим движения неустойчив, небольшое увеличение групп в потоке может привести к уменьшению скорости и интенсивности движения – к насыщенному потоку. При изменении плотности до критической (плотности в условиях затора) интенсивность уменьшается от пропускной способности до нуля. В области критической плотности может существовать точка разрыва функции V=f(k), что приводит к скачкообразному изменению скорости движения. Незначительное увеличение интенсивности потока может привести к ситуации, когда очередь автомобилей не умещается на перегоне и скапливается в зоне перекрестка. Неустойчивость транспортного потока в области пропускной способности и распространение возмущений в потоке приводят к разрывам в значениях его характеристик, флуктуация количества транспортных средств – к неустойчивости процесса движения в зоне пропускной способности и возникновению точки бифуркации. Выбрана теория катастроф, переход от моделей которой к моделям дорожного движения состоит в изучении потерь устойчивости, определении факторов, влияющих на скачкообразное изменение параметров, в интерпретации параметров катастрофы, построении и исследовании модели. Задача распознавания, предсказания и ликвидации предзаторной ситуации, предотвращения затора актуальна в управлении транспортными потоками.
Abstract: Transport stream is a controlled object in the intellectual transportation system. Such transport stream behaves stochastically, it is unstable and its features can vary in time. Continuing stream can be divided in the following traffic conditions: free stream, group stream and intensive stream. Free stream has low stream intensity. In case group stream is characterized by hindrance to traffic, the traffic is unstable; forming of such traffic groups can lead to loss of speed and traffic intensity, which means intensive stream. When the traffic density grows to the critical point, (road congestion density) the intensity drops down from the value of traffic handling capacity to zero. The area of critical density can contain point of function discontinuity V=f(k), which leads to abrupt change of the traffic speed. Little growth in traffic intensity can lead to a situation when the car queue is not able to fit into the space interval and therefore it blocks road intersection. Unstable traffic stream in relation to traffic handling capacity and spread of the stream disturbance leads to the break of its characteristics and fluctuation of amount of vehicles results into unstable traffic arrangement in relation to traffic handling capacity and development of bifurcation point Catastrophism was selected, models provided by this theory help to develop road traffic models, which include loss of stability, discovering factors that influence abrupt change of characteristics based on catastrophe parameters, construction and study of the model. Recognition, prediction, dissolution and prevention of road congestion conditions presents vital problem in the management of traffic streams.
Ключевые слова: теория катастроф., точка бифуркации, критическая плотность, затор, насыщенный поток, групповое движение, свободный поток, транспортный поток, интеллектуальная транспортная системаKeywords: catastrophe theory, bifurcation point, critical density, jam, heavy traffic, group movement, light traffic, traffic flow, Intelligent Transportation System
Просмотров: 9460
15. Нейросетевые модели разнородных пространственно-координированных данных [№3 за 2012 год]
Авторы: Михеева Т.И. (mikheevati@its-spc.ru) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет) (профессор), доктор технических наук; Сапрыкин О.Н. (mikheevati@its-spc.ru) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет); Михеев С.В. (mikheevati@its-spc.ru) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Объектом управления в интеллектуальной транспортной системе является транспортный поток, обладающий стохастичностью поведения, нестационарностью, временными колебаниями характеристик. Для непрерывного потока выделяются такие режимы движения: свободный поток, групповое движение и насыщенный поток. Свободный поток имеет малую интенсивность движения. При групповом появляются взаимные помехи движению, режим движения неустойчив, небольшое увеличение групп в потоке может привести к уменьшению скорости и интенсивности движения – к насыщенному потоку. При изменении плотности до критической (плотности в условиях затора) интенсивность уменьшается от пропускной способности до нуля. В области критической плотности может существовать точка разрыва функции V=f(k), что приводит к скачкообразному изменению скорости движения. Незначительное увеличение интенсивности потока может привести к ситуации, когда очередь автомобилей не умещается на перегоне и скапливается в зоне перекрестка. Неустойчивость транспортного потока в области пропускной способности и распространение возмущений в потоке приводят к разрывам в значениях его характеристик, флуктуация количества транспортных средств – к неустойчивости процесса движения в зоне пропускной способности и возникновению точки бифуркации. Выбрана теория катастроф, переход от моделей которой к моделям дорожного движения состоит в изучении потерь устойчивости, определении факторов, влияющих на скачкообразное изменение параметров, в интерпретации параметров катастрофы, построении и исследовании модели. Задача распознавания, предсказания и ликвидации предзаторной ситуации, предотвращения затора актуальна в управлении транспортными потоками.
Abstract: Vehicle park grows much faster than the road construction work pace and it creates the need for use of intellectual transportation system in order to increase management efficiency of transportation infrastructure in the urban area. Intellectual transportation systems are required that can embrace heterogeneous array data and use neural and geoinformational technologies with information support and high performance of the management system. Performance means reduction of crush rate and increase of traffic handling capacity concerning transportation network. Transportation infrastructure presents a complex system of interacting units involved in transportation system, technical facilities involved in traffic control and traffic stream itself. Analytical geoinformational subsystems integrate spatial coordinated data and methods that help to search information related to geographic nature, properties and relations between objects. Search of hidden consistent patterns in spatial coordinated data uses certain property of neural networks, which approximates any parameter with given accuracy. Transportation infrastructure ontology contains substance groups with close context dependent semantic links. Each ontology group is provided with data pre-processing technique that transform different input data array into output form which can provide task solution using neural networks. Given optimum multilayer perception architecture helps to solve any task. It shows sufficiency of one hidden layer and designed technique is provided for discovering of optimal number of neural elements in the hidden layer based on complex usage of external criteria and mean square deviation values of dependent parameters. The technique implementing construction of double multi-row neural network with active neural elements provides construction of nonlinear structure for multivariable regression model.
Ключевые слова: самоорганизация многослойного персептрона., интеллектуальные транспортные системы, разнородные пространственно-координированные данные, нейросетевые модели, урбанизированная территория, транспортная инфраструктураKeywords: multi-layer perceptron self-organization, intelligent transport systems, heterogeneous spatial-coordinated data, neural network, urban area, transport infrastructure
Просмотров: 9197
16. О применимости игровых моделей в задачах автоматизации взаимодействия сотрудников производственного предприятия [№3 за 2012 год]
Автор: Пейсахович Д.Г. (dormann@mail.ru) - Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет);
Аннотация: Рассматривается проблема применимости игровой модели для имитационного моделирования взаимодействия сотрудников научно-производственного предприятия в процессе внутрицехового планирования. При формировании условий, протоколов и регламентов взаимодействия персонала предприятия в интегрированной информационной среде хорошие результаты показывают современные технологии имитационного моделирования, позволяющие формировать и исследовать игровые модели взаимодействия. Так, в задаче производственного планирования удается построить ситуации, в которых динамически формируемые противоречия между участниками производственного процесса позволяют обеспечить более высокие технико-экономические показатели производства по отношению к результатам, получаемым с помощью решения оптимизационной задачи. Сделаны выводы на основании сравнения результатов имитационного моделирования игры между экономистом и технологом, представляющими разные цели оптимизации производственного расписания, и результатов построения плана, оптимизированного по выбранному критерию. Показано, что для некоторых случаев зависимости стоимости заказов от времени их исполнения моделирование игры между экономистом и технологом позволяет найти более выигрышные решения по сравнению с классическим оптимизационным планированием. Работа расширяет возможности применения модели взаимодействия в многоакторной интегрированной информационной среде предприятия и может быть полезна при разработке и внедрении автоматизированных интеллектуальных систем производственного планирования, в том числе построенных с использованием распределенных сетевых архитектур, мультиагентных технологий и эвристических алгоритмов поддержки принятия согласованных решений.
Abstract: This article reviews application of gaming model to simulation modeling of employees’ interaction in R&D and manufacturing in intradepartmental planning process. Modern simulation modeling technologies show good results in creation of conditions, protocols and regulations related to interaction of employees in integrated information environment, as they make possible to build and study interaction gaming models. Thus, in production planning it becomes possible to build situations with dynamically formed conflict between production process participants provides better technical and economic performance comparing to results after solution of optimization problem. Summary of the article is based on comparison of results from game simulation model between economic operator and process engineer, which have different goals of production schedule optimization and development of the plan that is optimized according to selected criteria. The article shows that some dependences of price vs. execution time, the game simulation between economic operator and process engineer provides better solutions in comparison with standard optimization planning. This work expands use of interaction model in multiplayer integrated information environment existing at the enterprise and it can be used in design and implementation of automated intellectual planning systems, including systems constructed with distributed network architectures, multiagent technologies and heuristic algorithms that support consistent decision making.
Ключевые слова: мультиагентные технологии., интегрированная информационная среда, актор, внутрицеховое планирование, научно-производственное предприятиеKeywords: multi-agent technology, self-organizing system, actor, production scheduling, manufacturing enterprise
Просмотров: 8515
17. Архитектура перспективных высокопроизводительных микропроцессоров [№3 за 2012 год]
Авторы: Бобков С.Г. (bobkov@cs.niisi.ras.ru) - Научно-исследовательский институт системных исследований РАН, г. Москва (директор);
Аннотация: Рассматриваются новые подходы к созданию высоконадежных и высокопроизводительных микропроцессоров для суперЭВМ эксафлопсного диапазона. Приведены основные проблемы, касающиеся производительности вычис-лительных систем, описаны направления повышения производительности микропроцессоров. Сложность синхрони-зации при размерах кристалла, больших нескольких единиц миллиметра, и высокое потребление питания дерева синхроимпульсов в современных высокопроизводительных микропроцессорах при технологических нормах 45 нм вызывают необходимость использования наряду с синхронной логикой самосинхронной логики. Предлагается схема гибридного процессора, содержащего стандартные вычислительные ядра, реализованные с применением синхронной логики, и сопроцессоры, используемые как потоковая машина с самосинхронной логикой.
Abstract: This article reviews new approaches related to high reliable high performance processors provided for super computers of exaflops range. The article shows basic problems that are encountered in the process of improving computing systems performance, it describes trends in the area of microprocessor performance increase. It is difficult to provide synchronization when the chip size is larger than several millimeters. High consumption rate of synchronization pulse tree in modern high performance 45 nm chips results into use of self- clocked logic together with clocked logic. This work provides pattern of hybrid standard core-based processor, which are implemented based on clocked logic, and coprocessors implemented in the form of thread machine with self- clocked logic.
Ключевые слова: самосинхронные схемы., поток данных, архитектура вычислительной системы, суперкомпьютерные технологии, суперэвмKeywords: self-timed, data flow, computer architecture, microprocessors architecture, supercomputer technologies, supercomputer
Просмотров: 9087
18. Алгоритмы навигации на внешней поверхности модели международной космической станции [№3 за 2012 год]
Авторы: Мальцев А.В. (avmaltcev@mail.ru) - НИИСИ РАН, г. Москва, кандидат физико-математических наук; Михайлюк М.В. (mix@niisi.ras.ru) - НИИСИ РАН, г. Москва, доктор физико-математических наук;
Аннотация: Передвижения по внешней поверхности международной космической станции космонавт осуществляет, держась за специальные поручни. Поскольку станция имеет большие размеры, для эффективного и безопасного перемещения необходимо решать задачу навигации, то есть строить оптимальный маршрут между начальным и целевым поручнями. В данной статье предлагаются алгоритмы поиска маршрутов по критерию минимальной длины или наименьшей сложности пути между двумя заданными поручнями. Рассматриваются случаи нахождения как одного, так и всех возможных маршрутов, отвечающих выбранному критерию. Поиск маршрутов осуществляется с помощью графа, в котором вершины соответствуют поручням на станции, а ребра показывают возможность перехода между соседними поручнями. Для решения задачи строится ориентированный подграф, в котором любой путь между начальной и целевой вершинами маршрута является кратчайшим (или имеет наименьшую сложность прохождения) в исходном графе. Предложенные алгоритмы можно использовать при реализации систем навигации для имитационно-тренажерных комплексов подготовки космонавтов. Применение таких систем в тренажерных комплексах позволит повысить эффективность обучения на них специалистов для выполнения работ на внешней поверхности станции. В статье проиллюстрирована система навигации в видеотренажерном комплексе, основанная на использовании описанных алгоритмов. Для отображения пути, построенного между двумя поручнями, осуществляется подсветка входящих в него поручней заданным цветом. Кроме того, затрагивается вопрос о перспективах развития тренажерных комплексов в направлении создания такой системы, которая одновременно использует технологии виртуальной реальности (шлемы виртуальной реальности, компьютерные перчатки) и систему навигации.
Abstract: Spaceman moves along ISS outer surface with help of special rails. Station is large, and in order to provide effective and safe movement it is necessary to solve navigation problem, e.g. designing the best route between start and target rails. This article offers route search algorithms according to criteria of minimum length and complexity between two given rails. The article reviews calculation of one or all possible routes that meet selected criteria. Search of a route is made with flow chart, which presents rails in the form of peak and ribs reflect the ways of passing between two neighbored rails. The solution involves oriented sub flow chart, where any route between start and final peaks presents the shortest one (or the least difficulty to pass it) in initial chart. Such algorithms can be used in implementation of navigation systems for simulation training facilities provided for spacemen. Use of such systems in the training facilities increases training effectiveness for those who work outside of station. This article illustrates navigation system in video training facility based on mentioned algorithms. The constructed route between two rails shall be highlighted with specified color. In addition, the article discusses issue related to the future of training facilities concerning development of system that can use virtual reality technology (virtual reality helmet, computer gloves) and navigation system. (The work is supported by RFBR, grant No 10-07-00317).
Ключевые слова: видеотренажеры., высокореалистичные модели, путь, граф, навигация, виртуальная реальностьKeywords: video trainers, high realistic models, path, graph, navigation, virtual reality
Просмотров: 9741
19. Технология синтеза стереороликов высокого разрешения в системе трехмерной визуализации реального времени [№3 за 2012 год]
Авторы: Торгашев М.А. (mtorg@mail.ru) - НИИСИ РАН, г. Москва, кандидат физико-математических наук; Тимохин П.Ю. (webpismo@yahoo.de) - ФНЦ НИИСИ РАН (научный сотрудник);
Аннотация: Описывается технология синтеза видеофайлов высокого разрешения, позволяющая в рамках системы визуализа-ции реального времени получать видеоролики высокого качества в различных стереоформатах. Поддерживаются такие стереоформаты, как анаглифический, чересстрочный, форматы вертикальной и горизонтальной стереопары и формат для автостереоскопических мониторов Philips. Предложенная технология позволяет фиксировать в реальном режиме времени процесс тренировки, а затем синтезировать высококачественный видеоматериал, иллюстрирующий записанный процесс. Подробно рассмотрена соответствующая схема синтеза видеороликов на основе файлов записи тренировок, предложены соответствующие структуры данных и алгоритм их обработки. Отдельно рассмотрены этап записи видеороликов и связанные с ним вопросы синтеза изображения высокого разрешения в видеопамяти, устра-нения визуальных дефектов, обусловленных дискретностью изображения, вопросы сжатия видеоинформации и ее записи в файл. Программный модуль, разработанный на основе предложенных в статье технологий, может найти применение для решения широкого круга задач, где требуется синтез высококачественного видеоматериала, в том числе при построении имитационно-тренажерных комплексов, обучающих систем и игровых приложений.
Abstract: The article describes the high resolution video file synthesis technology allowing video clips of high quality in various stereo formats to be obtained within the framework of real time visualization system. Such stereo formats as anaglyphical, interlaced, vertical and horizontal stereopair format and format for autostereoscopic displays Philips are supported. The proposed technology makes it possible to fix the training process in the real time mode and then synthesize the high quality video material illustrating the recorded process. The article gives the detailed study of the relevant scheme of video clips synthesis on the basis of training record files, proposes the relevant data structures and algorithm of their processing. It separately studies the stage of video clip recording and associated issues of synthesis of high resolution images in video memory, elimination of visual defects caused by image discreteness, issues of compaction of video information and its recording into the file. The program module developed on the basis of the technologies proposed in the article can find its application in a wide range of problems requiring the synthesis of high quality material, including building of simulation and training complexes, tutorial systems and game applications.
Ключевые слова: стереорежим., алгоритмы трехмерной визуализации в реальном режиме времени, технологии синтеза видеороликовKeywords: stereo mode, algorithms of 3D visualization in a real-time mode, technologies of video file’s synthesis
Просмотров: 8795
20. Отображение разнородных видеоматериалов на гранях трехмерных объектов в подсистеме визуализации тренажерных обучающих систем [№3 за 2012 год]
Автор: Гиацинтов А.М. (algts@inbox.ru) - Центр визуализации и спутниковых информационных технологий НИИСИ РАН (cтарший научный сотрудник);
Аннотация: Описаны новый метод воспроизведения разнородных видеоматериалов на гранях объектов виртуальной трехмерной сцены и архитектура декодера видеофайлов. Рассмотрены алгоритм синхронизации видео- и аудиоданных и методы загрузки декодированных видеокадров в память видеоадаптера. Определены ограничения, накладываемые на процесс воспроизведения видеофайлов в трехмерной виртуальной среде. Тренажерно-обучающие системы (ТОС) должны отвечать требованиям методик подготовки персонала и, как правило, содержат значительное количество информационных ресурсов. Одним из видов ресурсов, используемых при обучении, являются видеоматериалы. Главные преимущества их использования в ТОС – возможность визуализации процессов и внедрение изображения инструктора в виртуальное окружение. Воспроизведение видеоматериалов внутри виртуальной трехмерной сцены является сложной задачей, так как не-обходимо учитывать факторы, не актуальные при воспроизведении в медиаплеерах. Графическая подсистема должна визуализировать трехмерную сцену с приемлемой частотой кадров (не менее 25 кадров в секунду) и при этом быть способной реагировать на внешние воздействия, в том числе на изменения параметров трехмерной сцены или загрузку дополнительных объектов. Разработанная архитектура подсистемы воспроизведения видеоматериалов позволяет декодировать и отображать одновременно несколько видео высокой четкости в трехмерной сцене. В состав архитектуры входят: декодер видео, в котором происходит декодирование видео- и аудиопакетов; подсистема воспроизведения декодированного звука; управляющая структура, необходимая для запуска видео, паузы воспроизведения, выставления громкости воспроиз-водимого видео и т.д.; интерфейс взаимодействия с подсистемой визуализации, необходимый для обновления ви-деокадров.
Abstract: This article describes a new method of playing heterogeneous videos on edges of objects in virtual 3d scene. Architecture of video files decoder is presented, algorithms for syncing audio and video data are depicted, as well as methods of uploading decoded video frames to the videocard memory. Limitations and issues of video playback in virtual scene are analyzed.
Training Simulation Systems (TSS) should conform to the requirements of personnel training methods and usually contain a large number of informational resources. One type of resources that is used in training is video. Main advantages of using videos in TSS are: ability to visualize different processes and integration of instructor image into the virtual 3d scene.
Video playback in virtual 3d scene is a complex task because there are factors to consider that are not relevant when playing video in media player. Visualization subsystem must be able to achieve acceptable framerate (not lesser than 25 frames per second) and react to external actions, such as scene parameters change and loading of additional objects.
Developed architecture of video playback subsystem makes it possible to decode and visualize several high definition videos in 3d scene. The developed architecture consists of following components: video decoder that decodes video and audio packets; sound subsystem that plays the decoded sound; control module that is used to play specific video, pause it, set its volume and so on; interface that glues the video playback subsystem with visualization subsystem.
Ключевые слова: ffmpeg., декодер видео, видеоматериалы, тос, тренажерно-обучающая система, система визуализации, рендерингKeywords: FFmpeg, video decoder, video, TSS, training systems, visualization system, rendering
Просмотров: 9203
◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Следующая → ►
