Поиск новых подходов к визуализации процессов в. Л. Авербух, И. О. Михайлов, П. В. Небогатикова
Скачать 34.3 Kb.
|
| ПОИСК НОВЫХ ПОДХОДОВ К ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ В.Л. Авербух, И.О. Михайлов, П.В. Небогатикова ИММ УрО РАН, УрФУ Екатеринбург Важная проблема разработки систем компьютерной визуализации связана с выбором методов представления данных, возникающих в связи с описанием сложных процессов. Традиционные методы не всегда удовлетворяют новым задачам. В последнее время появился целый ряд работ с использованием для этих целей новых подходов, основанных зачастую на весьма нетривиальной математике. Такие подходы появляются в различных областях компьютерной визуализации (см., например, [1,2]). Отметим, однако, что интерпретация графических выводов в этих случаях также нетривиальна и требует не многим меньших усилий, чем разработка соответствующих видов отображения. Нужен дополнительный поиск более простых метафор визуализации, позволяющих более эффективно анализировать абстрактные данные. В этой работе мы предлагаем свои решения по визуализации для некоторых задач представления процессов. Анализ параллельных программ на базе парадигмы передачи сообщений требует рассмотрения большого числа параллельно исполняемых процессов, работа которых может зависеть от событий, происходящих в том или ином процессе. Предполагается представление о времени, как об оси координат, подобной привычным трём пространственным. Время понимается как поток событий, любое изменение которого нарушает всю цепочку причинно-следственных связей. При таком подходе естественной кажется идея о возможности перемещения по времени в оба направления. Можно рассмотреть набор параллельных процессов с последовательно текущими (и изменяемыми) потоками событий. Причём события-воздействия в том или ином процессе влекут реакцию, затрагивающее как процесс, в котором оно произошло, так и другие процессы. Возможно исправление ошибок за счет возвращения назад по оси времени и вмешательства в ход событий. Такой подход можно описать метафорой «машина времени». Отметим, что использование метафоры «машины времени» не требует знаний источника (научно-фантастических романов). Нами разработан прототип визуализационной составляющей системы представления параллельных процессов, которую можно будет использовать в отладочных целях. Образность при визуализации процессов – трехмерная. Процессы представляются в виде цветных цилиндров, связанных между собой тонкими «нитями». (Аналогично визуальному представлению в системе VisuaLinda [3].) По нитям движутся шары, представляющие данные. С помощью цветов описывается состояние процесса. Пользователь может перемещаться по оси времени и менять состояние процессов. Метафора «машины времени» может использоваться также при разработке систем научной визуализации, при представлении сложных физических (химических, биологических и пр.) процессов. От стандартной метафоры проигрывателя такие реализации отличаются возможностью задания событий-изменений, которые описываются “эффектом бабочки”. Этот эффект заключается в том, что казалось бы маловажное событие приводит к изменению хода процесса. Данная научная метафора используется, например, в работах, посвященных хаотическим [некорректным] системам, где малое изменение начальных условий влечёт большой и часто непредсказуемый эффект. При реализации прототипа системы научной визуализации на базе метафоры «машины времени» используются естественные типы образности. В системах визуализации программного обеспечения параллельных вычислений внутренние структуры единичного процесса отображается, как правило, в текстовом виде. Традиционно под визуализацией понимаются исключительно графические методики. Но это не так. Визуализация связана с любым зримым представлением данных. Возможно получение дополнительных эффектов означивания при использовании различных способов вывода текста [4]. При представлении программ кроме смысла самого текста, появляется дополнительная возможность выделения программных объектов. Анимация текста – мощный инструмент привлечения внимания к тем или иным программным объектам. Возможно, что таким образом удастся разрешить давнюю проблему – как статичный в принципе текст может передать динамику программы. Реализован прототип литерной визуализации текста программ на базе их интерпретации. Используются эффекты дополнительного означивания за счет изменения размера и начертания текста программы, изменения цвета, а также непосредственного движения текста и отдельных литер, подобно тому, как движутся буквы в титрах кинофильмов, анимации и рекламы. При работе программы происходит подстановка значений переменных и анимация вычислений. Графические представления применяются при описании циклов, логических выражений и функций, а также структур данных. Возможно использование литерной визуализации в рамках визуального отладчика параллельных программ, разрабатываемом на базе метафоры «машины времени». Литература 1. Hlawatsch M., Leube Ph., Nowak W., Weiskopf D. Flow Radar Glyphs—Static Visualization of Unsteady Flow with Uncertainty // IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, Vol. 17, No. 12, December 2011, pp. 1949-1958. 2. A. N. M. Imroz Choudhury, Bei Wang, Rosen P., Pascucci V. Topological analysis and visualization of cyclical behavior in memory reference traces // IEEE Pacific Visualization Symposium, PacificVis 2012, Korea, February 28 - March 2, 2012. IEEE 2012, pp. 9-16. 3. Koike H., Takada T., Masui T. VisuaLinda: A Framework for Visualizing Parallel Linda Programs // Proceeding 1997 IEEE Symposium on Visual Languages. IEEE. 1997. pp. 174-178. 4. van Leeuwen Th. Towards a semiotics of typography // Information Design Journal + Document Design. 2006. 14(2), pp. 139-155. Работа выполнена при поддержке программы Президиума РАН № 18 "Алгоритмы и математическое обеспечение для вычислительных систем сверхвысокой производительности", а также проекта 12-П-1-1034 УрО РАН. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс по дисциплине «технология материалов и покрытий» Целью дисциплины является изучение общих подходов к описанию и анализу технологических процессов, а так же сущности и назначения... | | Методы диагностики Пэт – трейсеры (диагностические метки) для визуализации предопухолевых процессов и опухолевых процессов на ранней стадии |
| Пояснительная Записка Актуальность Образовательные стандарты второго поколения предъявляют новые требования к системе обучения в общеобразовательной школе, что предполагает... | | Рабоч ая учебная программа дисциплины Технология материалов твердотельной электроники Целью освоения дисциплины является изучение общих подходов к описанию и анализу технологических процессов, а так же сущности и назначения... |
 | Пресс-релизы по мероприятиям, приуроченным к празднованию дня го... Работа в этом направлении не стоит на месте. Идет поиск новых форм, интересных подходов к организации такой деятельности. В карачаево-Черкесской... | | Моу «Павловская сош» Современное общество, родители и учащиеся, делая свой образовательный заказ школе, требуют от учителя новых подходов в обучении,... |
| Значение фотосинтеза для жизни на Земле Огромное количество разрозненных эмпирических данных требует новых подходов, новых принципов обобщения. Проблема происхождения жизни... | | Современные военно-политические концепции США Документы по внешнеполитической стратегии США фиксируют появление новых угроз и, соответственно, новых сценариев применения военной... |
| Важным событием года стало праздничное открытие библиотечного пункта в Досуговом клубе «Радуга» Библиотеки района постоянно ведут поиск новых направлений деятельности, направленных на улучшение качества обслуживания читателей,... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В школе обучается 6человек, (школа малокомплектная – начальное звено и основное звено), из них 1человек в начальных классах Петушков... |
| Краткое содержание проекта Работа над проектом это поиск новых форм... Работа над проектом – это поиск новых форм методов преподавания истории по теме «Правление княгини Ольги» | | На пути от информационного общества к обществу знаний: поиск новых... |
| Поиск композиторами новых возможностей музыкального языка: мелодия,... ... | | Организация рефлексивной деятельности обучающихся на уроках химии Смысл для меня, как учителя – не просто поиск новых форм и новых технологий обучения химии, а осознание и организация помощи развития... |
| Методические рекомендации по применению новых подходов к организации... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Краткое содержание проекта Работа над проектом это поиск новых форм... ... |
