Novi program omogućava moćnu analizu podataka na malim računarima

Autor Jovančić Dubravka -- . -- Obrada signala

Simulacija uticaja udara meteora u materijal koji služi za zaštitu elektronskih uređaja u svemiruNa Kalifornijskom univerzitetu je razvijen moćan i kompaktan algoritam za prepoznavanje osobina i uređenja unutar kompleksnog skupa podataka. Ovaj alat je dovoljno kompaktan da može da se koristi na manjim računarima koji rade sa 2 gigabajta memorije.

Razvijeni algoritam je već isproban na velikom broju primera gde je svaki posmatrani fenomen bio prezentovan izuzetno velikim brojem podataka, kao što su analiza i predstavljanje površina zahvaćenih plamenom, traženje klastera i praznina u eksperimentu sa virtuelnim svemirom ili identifikacija i praćenje džepova fluida u simulaciji mešanja dva fluida.

Računari se danas širom sveta koriste za izvođenje simulacija raznih fenomena sa kojima se susrećemo u cilju njihovog objašnjavanja i boljeg razumevanja, i paralelno sa razvojem računara rasle su i mogućnosti za razvijanje kompleksnijih i realnijih simulacija, a broj podataka sa kojima se operiše se značajno povećava, pa analiza ovakvih podataka postaje veliki izazov.

Matematički alat koji se koristi za izdvajanje korisnih osobina iz seta podataka je u teoriji postojao proteklih 40 godina. Ovaj alat se naziva Morse-Smale kompleks i radi tako što deli seta podataka po sličnosti osobina i prevodi ih u matematičke izraze. Ovo je moćan alat, ali je cena toga da je njegova primena u praktične svrhe izuzetno komplikovana.

Algoritam koji je razvijen deli set podataka u manje pakete ćelija, zati analizira svaki paket ponaosob pomoću Morse-Smale kompleksa. Rezultati ovih proračuna se zatim spajaju, pa se stvaraju novi paketi iz spojenih paketa, koji se analiziraju i ponovo spajaju. Tokom svakog koraka podaci koji ne zahtevaju čuvanje u memoriji se odbacuju čime se drastično smanjuje potrebna računarska snaga za izvođenje ovih proračuna.

Jedan od testova ovog algoritma je bio za analizu i praćenje formacije i pomeranja džepova fluida u simulaciji mešanja dva fluida različitih gustina. Kompleksnost ovog seta podataka je bila izuzetno velika, sastojao se od preko milijardu tačaka na trodimenzionalnoj reprezentaciji podataka i kao takav izazov je i za mnogo moćnije računare. Ipak, naučnici sa Kalifornijskog univerziteta su uspeli da urade analizu ovakvog seta podataka na laptop računaru sa samo 2 gigabajta memorije. Iako su na rezultate proračuna morali da čekaju oko 24 sata, rezultati su bili odlični.

Rad u kome je detaljnije opisan ovaj algoritam je objavljen u izdanju za novembar-decembar 2008. časopisa IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics.

Drugi su preporučili