Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Algorithmically aided management of structure modularity at the design and execution stage

Nazar Krzysztof, Słyk Jan

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

643--657

EN

The interest in prefabricated building modules is constantly growing due to the increasing possibilities of analysing extensive data sets in computers and the popularity of BIM technology. The ability to manage the position, size and properties of many different elements make it easy to create and evaluate complete modular models at the design stage. Benefits of prefabrication include, among the others, decreased cost, minimisation of environmental impact, and reduced labour on-site. However, making structures and buildings suitable for prefabrication puts additional responsibility on the designer, who needs to choose the modular system, partition the structure and prepare detailed schedules. The article refers to digital control over modular design in the context of the increasing complexity of structures. It focuses on methods and tools that either reduce the designer’s labour or provide him with information that can be used to optimise the structure in terms of efficiency or cost. The article organises the existing trends and presents three experiments on algorithmic control of modular structures to outline the differences in computational methods suitable for particular technologies: masonry, steel, glass and timber construction. The research illustrated in the article was undertaken in response to the need to develop construction technologies in line with the sustainable development trend.

PL

Wykorzystanie modularnych struktur tektonicznych jest głęboko zakorzenione w historii realizacji budowlanej i w teorii architektury. Początkowo budowanie z powtarzalnych porcji materiału było wyłącznie skutkiem uwarunkowań praktycznych. Rozmiar bloków kamiennych, belek drewnianych i cegieł dostosowywano do możliwości transportowych, technik wznoszenia budowli siłą ludzkich mięśni i charakterystyki najprostszych maszyn. Dyskurs teoretyczny renesansu rozszerza rozważania o modularności o aspekty estetyczne. Alberti wspomina o konieczności prowadzenia wątków kamiennych i ceglanych „według wyznaczonych linii i (. . . ) kątów”. Budowle nowożytne, wyrastające z fascynacji perspektywą i szerzej, teorią postrzegania, wykorzystuja modularność dla uwypuklenia wrażeń przestrzennych. Architektura wieków późniejszych skupiona była raczej na wizualnym odbiorze elementów budowlanych niż na ich tektonicznym uporządkowaniu. Dekoracja podporządkowana względom estetycznym przesłaniała wewnetrzne modularne struktury. Zmiany w wartościowaniu przyniósł dopiero wiek dziewiętnasty. Eugène Viollet-le-Duc zwrócił uwagę na piękno średniowiecznych budowli, które eksponowały strukturalny sens pojedynczych elementów i ich agregacji. John Ruskin, otwierając drogę dla dyskursu architektury nowocześnej, zastosował dla oceny dorobku wcześniejszych epok wartościowania bliskie etycznemu. Tektoniczna struktura budowli jest przez niego nazwana prawdą w odróżnieniu od powierzchownej dekoracji. Na tle powyższych rozważan modernizm jawi się jako renesans zainteresowania modularnością. Widzimy to w powszechnym wykorzystaniu nietynkowanych murów, w ekspozycji wiązań, w tworzeniu nowatorskich prefabrykowanych elementów. Współczesne agregacje dodają do historycznych koncepcji komponent ery informacyjnej. Jest nim cyfrowe medium, które obecnie stanowi naturalny język reprezentacji projektów architektonicznych. W przeciwieństwie do medium analogowego składa się z części (bitów), co sprawia, ze lepiej służy do opisu struktur modularnych. Dzięki rosnącej mocy obliczeniowej komputerów wzrastają możliwości zarządzania rozległymi zbiorami danych, co pozwala zapisywać w projekcie dokładne informacje o rodzaju, położeniu, kształcie i innych właściwościach części składowych. Autorzy zestawiają eksperymenty dotyczące algorytmicznego wspomagania projektowania struktur modularnych o różnych naturach. Wykazują, że różne technologie wymagają zastosowania innych metod agregacji. Przedstawione są metody rozliczania prefabrykowanych bloczków w niedostosowanym planie architektonicznym, teselacje dwukrzywiznowych powierzchni za pomocą identycznych płaskich elementów oraz optymalizacja rozkładu desek elewacyjnych w kontekście określonych zasobów materiałowych.

2

Dependency between Tiles’ Sizes and Program Execution Time

Sushko S., Chemerys O.

Measurement Automation Monitoring

|

2018

|

Vol. 64, No. 2

28--30

EN

The paper is dedicated to the aspects of software optimization. Optimization problem is described. Tiling and parallelization methods were applied on the test applications. Several tests were performed to estimate influence of the tiles' sizes on the computational time. The obtained results show complicated dependency between tiles' sizes and processing time. Numerical characteristics of the obtained results and the corresponding pictures are presented.

3

Hardware-aware tiling optimization for multi-core systems

Adamski D., Jabłoński G.

Computer Science

|

2017

|

Vol. 18 (2)

145--162

EN

This paper presents a proposal for a new tool that improves tiling efficiency for a given hardware architecture. This article also describes the correlation between the changing hardware architecture and methods of software optimization. The first chapter includes a short description of the change in hardware architecture that has occurred over the past ten years. The second chapter provides an overview of the tools that will be used in further research. The subsequent sections contain a description of the proposed hardware-aware tool for optimal tiling.

4

Dynamic tile free scheduling for code with acyclic inter-tile dependence graphs

Bielecki W., Skotnicki P.

Computer Science

|

2017

|

Vol. 18 (2)

195--216

EN

Free scheduling is a task ordering technique under which instructions are executed as soon as their operands become available. Coarsening the grain of computations under the free schedule, by means of using groups of loop nest statement instances (tiles) in place of single statement instances, increases the locality of data accesses and reduces the number of synchronization events, and as a consequence improves program performance. The paper presents an approach for code generation that allows for the free schedule for tiles of arbitrarily nested affine loops at run-time. The scope of the applicability of the introduced algorithms is limited to tiled loop nests whose inter-tile dependence graphs are cycle-free. The approach is based on the polyhedral model. Results of experiments with the PolyBench benchmark suite, demonstrating significant tiled code speed-up, are discussed.

5

Tiling arbitrarily nested loops by means of the transitive closure of dependence graphs

Bielecki W., Pałkowski M.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2016

|

Vol. 26, no. 4

919--939

EN

A novel approach to generation of tiled code for arbitrarily nested loops is presented. It is derived via a combination of the polyhedral and iteration space slicing frameworks. Instead of program transformations represented by a set of affine functions, one for each statement, it uses the transitive closure of a loop nest dependence graph to carry out corrections of original rectangular tiles so that all dependences of the original loop nest are preserved under the lexicographic order of target tiles. Parallel tiled code can be generated on the basis of valid serial tiled code by means of applying affine transformations or transitive closure using on input an inter-tile dependence graph whose vertices are represented by target tiles while edges connect dependent target tiles. We demonstrate how a relation describing such a graph can be formed. The main merit of the presented approach in comparison with the well-known ones is that it does not require full permutability of loops to generate both serial and parallel tiled codes; this increases the scope of loop nests to be tiled.

6

On the maximal dimensionality of tiles in tiled code generated by means of Affine Transformations

Bielecki W., Pałkowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 11

158-161

EN

Tiling(blocking) is a very important iteration reordering transformation for both improving data locality and extracting loop nest parallelism. Affine transformations are one of the most power approach to generate tiled code. Tile dimensionality has a strong impact on tiled code performance. This paper presents a way allowing one to discover before tiling what is the maximal dimensionality of tiles in code generated by means of affine transformations.

XX

Blokowanie jest bardzo ważną transformacja reorganizacji iteracji zarówno dla poprawy lokalności pętli jak i dla ekstrakcji równoległości w gniezdzie pętli programowej. Przekształcenia afiniczne są jednym z najbardziej mocnych podejść do implementacji techniki blokowania. W artykule przedstawiono sposób, za pomocą którego można odkryć przed zastosowaniem blokowania jaki jest maksymalny wymiar bloków w kodzie generowanym za pomocą przekształceń afinicznych, który ma silny wpływ na wydajność kodu.

7

Concurrent Start Tiling of Stencil Computations based on the Transitive Closure of a Data Dependence Graph

Bielecki W., Skotnicki P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 11

167-170

EN

Stencil computations stand at the core of a wide range of scientific and engineering solutions. Load-balanced execution of stencil kernels, allowing for full utilization of processing units from the very beginning, is therefore the subject of a considerable amount of research. This paper presents a novel approach to generating parallel tiled code of stencil loops, based on the application of the transitive closure of a data dependence graph and a combination of the polyhedral model and the iteration space slicing framework.

PL

Iteracyjne obliczenia, będące funkcja wartości punktów pewnej przestrzeni w czasie, stanowią podstawe˛ szerokiego zakresu rozwiązań naukowych i inżynieryjnych. Efektywne wykonanie realizujących je pętli programowych, poprzez pełne i zrównowaz˙one wykorzystanie dostępnych jednostek obliczeniowych od samego początku, jest przedmiotem znacznej liczby badań. Artykuł prezentuje nowe podejście do blokowania omawianych pętli, bazujące na zastosowaniu domknięcia przechodniego grafu zależności danych oraz technice podziału przestrzeni iteracji.

8

Use of the tiling method inside synchronization of free slices of code in OpenMP standard in order to achieve speedup enhancement

Gozdalik M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 2

202-205

EN

In last few years, there were discovered many methods aiming at enhancing the speedup of parallel programs. In this paper three methods are tested according to a speedup parameter enhancement. These methods are: the tiling, the slicing, and the tiling inside slicing. In Sections 3, 4, and 5 the theoretical basis for chosen transformation are described. Algorithms of transformation processes as operations on a polyhedral model are presented. The problems of transformation costs are also discussed. For experimental studies a UTDSP benchmark was used. From each section, one representative sample was chosen. The results were also examined against a data locality. This aspect of chosen transformation methods was examined as well.

PL

W artykule przedstawiono problem doboru metody transformacji pętli celem uzyskania możliwie maksymalnego przyspieszenia. Do badań wybrano benchmark UTDSP z uniwersytetu w Toronto. Z każdej sekcji benchmarku wybrano reprezentanta, który poddany został transformacjom tiling, slicing oraz transformacji tiling wewnątrz slicingu. W pierwszym rozdziale przedstawiony został wstęp do transformacji pętli. Rozdział drugi zawiera informacje teoretyczne na temat modelu polihedronu jako formy reprezentacji pętli, na której przeprowadzane są transformacje, a wynikowy model jest bazą do generowania kodu źródłowego. Kolejne rozdziały przedstawiają opis teoretyczny transformacji tiling oraz slicing. Przedstawiono w nich algorytm tworzenia tych transformacji wraz z przekształceniami matematycznymi, opisującymi transformacje na modelu polihedronu. W końcowej części pracy badano wpływ wybranych transformacji na przyspieszenie programów. Wyniki badań przedstawione zostały w formie zagregowanych wykresów przyspieszeń poszczególnych aplikacji.

9

Obliczeniowe szacowanie czasu wykonania programu

Kamińska A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 2

193-195

PL

Określenie czasu wykonywania programu poprzez jego uruchomienie nie zawsze jest możliwe w zagadnieniach praktycznych, przykładowo w kompilacji iteracyjnej, ze względu na duże wydłużenie czasu tworzenia oprogramowania. Jednakże w wielu sytuacjach nie ma potrzeby dokładnego określenia tego czasu; wystarczyłoby go oszacować. W niniejszym artykule przedstawiono propozycję sposobu obliczeniowego szacowania czasu wykonania programu w oparciu o samą postać jego kodu źródłowego i znane parametry środowiska sprzętowego.

EN

The program execution time is one of criteria which are taken into account during assessment of widely comprehended software quality. The general purpose is to make program execution time as short as possible. The program execution time depends on many, very different, factors. The most obvious of these are: the form of its source code and the hardware environment in which the program is executed. In practice, even a very minor change in the form of the source code of a program can result in a significant change in its execution time. The same effect can be caused by a slight change in the values of hardware parameters. Although the interpretation of program execution time as a quality assessment criterion is very simple, it is sometimes very difficult to precisely measure program execution and taking necessary measurements requires running the program. However, there is very often no need to know this time precisely; it would be sufficient to estimate it with some error which is known in advance. The paper presents - using the matrix multiplication problem for reference - a proposal of a method which can be used for estimating the execution time of a program, based only on its source code and a priori known hardware parameters. The idea of the proposed method is to elaborate a mathematical model combining statistical approach and the Wolfe's method for calculating data locality. The paper discusses the results of using the elaborated model on a control sample and indicates directions of further works.

10

Obliczeniowe szacowanie lokalności danych dla programów ANSI-C

Kraska K., Wierciński T., Kamińska A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 8

951-953

PL

Krytycznym czynnikiem warunkującym wydajność obliczeniową oprogramowania jest lokalność dostępu do danych. Dlatego oczekuje się od narzędzi kompilacji automatyzacji procesu przekształcenia nieoptymalnego kodu do postaci charakteryzującej się wysoką lokalnością danych. W artykule przedstawiono podejście pozwalające na oszacowanie lokalności danych programów na podstawie kodu źródłowego w języku ANSI-C. Omówiono wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych oraz wskazano kierunki dalszych prac.

EN

Good data locality, comprehended as such placement of program data in memory that program data requested by the processor are available immediately on demand, is a critical software requirement for achieving high efficiency in data processing. One of the ways to achieve good data locality is to transform source codes at the compilation stage so as to improve their usage of the cache memory and, thus, fully benefit from the concept of memory hierarchy. Modern compilers are expected to carry out this kind of optimization automatically, by adopting relevant transformations. In order to select the transformation which is best for this purpose for a given source code, the compiler should be able to compare, from this point of view, the available transformations and indicate the one that produces a semantically identical code of the shortest execution time possible. The paper briefly describes Wolfe's method of esti-mating data locality based on calculations carried out directly on the source code under analysis, without any need to carry out time consuming compilation of the source code to its executable form and to collect memory access metrics at run time. The paper also presents in outline how the authors implemented in C++ a software module estimating data locality for ANSI-C source codes based on Wolfe's method. The paper discusses the results of adopting the proposed approach to some selected source codes and indicates directions of further works.

11

Zastosowania trójkątnych płytek w grafice komputerowej

Dobrowolski T.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2007

|

T. 13

315-322

PL

Praca opisuje metody pokrywania trójkątnymi płytkami dowolnych powierzchni trójwymiarowych reprezentowanych przez siatki trójkątowe. Omówione są znane metody konstruowania i układania trójkątnych płytek oraz ich optymalizacja algorytmami kolorowania grafów. Zaproponowana jest również ulepszona, hybrydowa metoda, umożliwiająca pokrycie dowolnej powierzchni wzorem, który wymaga kierunkowego uporządkowania. Przykładem zastosowań może być modelowanie wzorów na futrze zwierząt (np. paski zebry, cętki lamparta) oraz wzorów składających się z łusek (występujących u ryb i gadów). Metoda umożliwia optymalizację ilości pamięci zajmowanej przez teksturę oraz automatyczne pokrywanie wzorem geometrii generowanej proceduralnie.

EN

This paper describes methods of tiling arbitrary three-dimensional surfaces represented by triangular networks with triangular texture tiles. Despite two simple well known tiling methods, an interesting hybrid approach is proposed for tiling directional textures such as fish scales. An example of usage is modeling animal fur patterns, such as zebra stripes or scale patterns that can be found on fish and reptiles. The main advantage of proposed method over alternative texture mapping techniques is texture memory optimization. The method also provides an easy to implement solution for texturing procedurally generated animals (creatures).

12

Filling a cube with subsequences of boxes

Januszewski J.

Demonstratio Mathematica

|

1998

|

Vol. 31, nr 2

377-386