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Algoritmo masivamente paralelo de reconocimiento de objetos basado en el paradigma de la corteza visual artificial
Massively parallel object recognition algorithm based on the paradigm of artificial visual cortex
Andersen Herrera Hidalgo
Benjamin Hernandez Valencia
GUSTAVO OLAGUE CABALLERO
Acceso Abierto
Atribución
Reconocimiento de objetos,Corteza visual artificial,Algoritmos paralelos,Arquitectura unificada de dispositivos de cómputo,CUDA,Object recognition,Artificial visual cortex,Parallel algorithm,Compute unified device architecture
El reconocimiento de objetos en escenas complejas es un campo fértil en el desarrollo de algoritmos usados en la visión por computadora. Es importante desarrollar algoritmos con buena certidumbre en reconocimiento, así como que se calculen con altas velocidades en su proceso, de tal forma que ayuden en tareas de clasificación y detección de objetos en tiempo real. En esta tesis, se presenta la implementación en paralelo del algoritmo de la corteza visual artificial para reconocimiento de objetos. Esta corteza visual artificial es una composición de múltiples algoritmos, que al combinarse en cierto orden, logran la tarea de reconocimiento de objetos, y en conjunto obtienen una precisión de reconocimiento tan buena como la alcanzada en otros trabajos del estado del arte, y se dice que se inspira en la biología de la corteza visual cerebral. El paralelismo implementado se realiza en la unidad de procesamiento gráfico (GPU), a través de CUDA, una extensión de C para realizar cálculos de próposito general en tarjetas gráficas NVIDIA. El procesamiento en tarjetas gráficas brinda aceleración en los cálculos, ya que cuentan con decenas y hasta cientos de procesadores gráficos, a diferencia de los que llega a tener un CPU. Como resultado, los cálculos del algoritmo de la corteza visual artificial, en su mayoría, se aceleran en la GPU. Algunos cálculos, debido a su estructura e independencia de datos, y al uso de memoria caché de la GPU, son hasta 180x más rápido que la versión secuencial de C. La implementación del algoritmo de la corteza visual artificial en GPU, provee un incremento de velocidad de hasta 50x sobre la implementación en C, en tamaños de imagen de hasta 4096X4096 píxeles.
Recognizing objects in complex scenes is a fertile field for the development of algorithms used in computer vision. It is important to develop algorithms with good certainty in recognition as well as to be calculated with high speed in the process, so that aid in tasks of classification and object detection in real time. In this thesis, is presented the parallel implementation of the algorithm of artificial visual cortex for object recognition. This visual cortex artificial composition of multiple algorithms, when combined in a certain order, manage the task of object recognition, and together get a recognition accuracy as good as that achieved in other studies of the state of the art, and is said to be inspired by biology of the cerebral visual cortex. The implemented parallelism is performed on the graphics processing unit (GPU) through CUDA, an extension of C for general purpose calculations on NVIDIA graphics cards. Processing acceleration provided by graphics cards in the calculations, as have dozens or even hundreds of graphics processors, as opposed to coming to have a CPU. As a result, the load algorithm of artificial visual cortex, where most are accelerated on the GPU. Some calculations, due to its structure and independence of data, and the use of GPU memory cache, are up to 180x faster than the sequential version of C. The GPU implementation of the visual cortex artificial algorithm, provides a speed increase of up to 50x on C-implementation in image sizes up to 4096X4096 pixels.
CICESE
2014
Tesis de maestría
Español
Herrera Hidalgo,A.2014.Algoritmo masivamente paralelo de reconocimiento de objetos basado en el paradigma de la corteza visual artificial.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.xii, 180 hojas
CIENCIA DE LOS ORDENADORES
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