№ 1 (2023)
Статьи
Конвертер Markdown-файлов в LaTeX-документ
Аннотация
Привычные пользователю текстовые редакторы такие как Microsoft Word, Notepad++ и другие являются «громоздкими». При своем огромном функционале они не исключают риска неправильной конвертации документа, например, при открытии тех же Word-файлов на более старых или наоборот более новых версиях Microsoft Word. Выходом является применение языков разметок, которые позволяют маркировать блоки текста в целях их представления в нужной стилистике. В настоящее время большую популярность имеют LaTeX (набор макрорасширений системы компьютерной вёрстки TeX) и Markdown (облегчённый язык разметки, созданный с целью обозначения форматирования в простом тексте). Поэтому актуален вопрос преобразования Markdown-документа в LaTeX-документ. Существуют различные инструменты конвертации Markdown-файлов в LaTeX-документ, например, библиотека Pandoc, Markdown.lua, Lunamark и другие. Но большинство из них имеют избыточные шаги по формированию выходного документа. В данной статье освещается метод решения посредством интеграции Markdown-файла в LaTeX-документ, который потенциально позволит сократить время формирования выходного документа в отличие от существующих решений. Разработанный конвертер Markdown-файлов в LaTeX-документ позволит автоматически получить результирующий документ и снизить вероятность ошибок при ручном преобразовании текста из Markdown-формата в LaTeX-формат.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(1):1-12
1-12
Разработка синтаксического дерева для автоматизированного транслятора последовательного программного кода в параллельный код для многоядерных процессоров
Аннотация
Появление многоядерных архитектур чрезвычайно стимулировало область параллельных вычислений. Однако разработка параллельной программы и ручное распараллеливание унаследованных последовательных программных кодов являются трудоемкой работой, программист должен обладать хорошими навыками применения методов параллельного программирования. Данное обстоятельство определяет актуальность предмета исследования работы – разработка транслятора последовательного кода в параллельный. В статье приводится обзор существующих решений в рамках выбранного направления исследований, рассматриваются их преимущества и недостатки. Предлагается принцип формирования синтаксического дерева, который основан на JSON формате (текстовый формат обмена данными, основанный на JavaScript), и разбирается пример формирования синтаксического дерева на основе данного принципа. Результатом работы является подход к построению программной платформы трансляции последовательного кода в параллельный. Отличительной особенностью разработанной платформы является web-сервис, который потенциально позволяет расширить транслятор другими языками программирования. Взаимодействие с программной средой осуществляется посредством REST-запросов (HTTP-запросов, предназначенных для вызова удаленных процедур). Разработанная программная платформа состоит из трёх модулей: модуль обработки запросов, обеспечивающий взаимодействие с внешними системами посредством REST-запросов; модуль построения дерева, служащий для формирования синтаксического дерева на основе исходного программного кода; модуль преобразования кода, получающий параллельный программный код на основе синтаксического дерева.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(1):13-25
13-25
Ограничительная семантика языка в системе МультиОберон
Аннотация
Язык и системы на базе Оберон в реализации демонстрируют минималистский подход для достижения надежности, существенного отличающийся от большинства программных систем, стремящихся к максимизации числа поддерживаемых функций. Требования к критически важным системам для АЭС категории А запрещают использование еще большего числа практик программирования. Для соответствия требованию категории А стабильного числа итераций устанавливается запрет использования операторов цикла по условию. Для обеспечения эргодичности используется запрет использования динамической памяти и рекурсии. Уязвимость типа переполнения буфера закрывается запрещением модуля системных операций SYSTEM. Ограничения могут быть установлены на выявление проблемы хрупкого базового класса, операции смены типа и использование вложенных процедур. Отмечено, что переход к диалекту Оберон-07 в основном коснулся дополнительных ограничений и хорошо встраивается в рамки ограничительной семантики. Вместо языков и диалектов под каждый набор требований автором предложен подход ограничительной семантики, при котором используется один язык с системой ограничений. В язык введен один оператор RESTRICT как декларация ограничений на данный модуль. Реализован компилятор МультиОберон с одним фронтендом, включающем систему ограничений, и несколькими сменными бэкендами. Продемонстрирован синтаксический анализ компилятора на примерах. Показана стратегия масштабирования компилятора в зависимости от системы требований. Новизной подхода ограничительной семантики является достижение набора минимально необходимых свойств, соответствующих требованиям к системе. Использование разработчиками систем подхода «от ограничений» является преимуществом, т.к. декларирует действительно необходимые свойства системы, увязанные с требованиями.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(1):26-41
26-41
Прямой рендеринг трехмерных объектов на основе функций возмущения с использованием графических процессоров
Аннотация
Объектом исследования является метод прямого рендеринга сложных трехмерных объектов на основе функций возмущения с применением графических процессоров, c использованием множества потоковых мультипроцессоров. Прямой рендеринг означает, что визуализация функционально заданных моделей происходит без их предварительного преобразования в другие форматы, например, в сетки треугольников.Метод исследования базируется на аналитической геометрии в пространстве, дифференциальной геометрии, теории интерполяции и теории матриц, опирается на математическое моделирование и теорию вычислительных систем. Основными выводами проведенного исследования являются: возможность прямого рендеринга функционально заданных объектов, при рендеринге важно, чтобы вычислительные процессоры не простаивали. Первая проблема, которая была решена, заключалась в том, что у разных графических процессоров разное количество потоковых мультипроцессоров. Поэтому необходимо было выбрать во время исполнения оптимальную стадию, с которой начиналась работа. Таким образом, можно частично избавиться от проблемы с неиспользуемыми вычислительными ресурсами. Вторая проблема - задача балансировки, была решена с помощью использования большого количества вычислительных процессоров. Для реализации была использована модель параллельного программирования CUDA, которая вместе с набором программных средств позволяет реализовывать программы на языке C для исполнения на графическом процессоре. Полученная в результате система визуализирует сложные функционально заданные объекты с высоким разрешением в интерактивном режиме. Исследована зависимость производительности от вычислительной мощности графических процессоров.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(1):42-50
42-50
Ай-трекинговое исследование влияния композиции на восприятие кинокадра
Аннотация
Представленные исследования направлены на изучение элементов, влияющих на визуальное восприятие кинокадра с целью выработки методических рекомендаций для гармонизации кадра в процессе кинопроизводства. Объект исследования – кинокадр. Предмет исследования – технологии обработки кинокадра. Цель данной работы – получить экспериментальные данные шаблона рассматривания кинокадра и выявить статистические закономерности для подтверждения или опровержения сформулированной гипотезы. Задача – провести экспериментальное исследование влияния композиции на параметры шаблона рассматривания кинокадра. Исследуется влияние фактор взаимного отношения площадей центров интереса к фону на параметры шаблона рассматривания стимульного материала. В результате проделанной работы разработана методика проведения экспериментальных исследований восприятия визуальной информации человеком с применением программно-аппаратного комплекса ай-трекинга. Полученные результаты показывают, что при условии, когда объекты занимают незначительную площадь кадра, наблюдателю требуется больше времени, чтобы рассмотреть этот кадр. Также как и в случае, когда объекты занимают большую часть кадра (более 40%). В первом случае, ввиду небольших размеров объектов, наблюдателю становится труднее отыскать объекты в пространстве кадра. Во втором случае, требуется время, для идентификации объектов, так как они, в виду больших размеров, тяготеют к тому, чтобы быть восприняты как фон.
Программные системы и вычислительные методы. 2023;(1):51-60
51-60