Nízkoúrovňová optimalizace algoritmů komprese a dekomprese silového pole

RNDr. Tomáš Raček

Bakalářská práce

Low-level optimization of force-field compression and decompression algorithms

Anotace:

Na Fakultě informatiky Masarykovy univerzity byla vyvinuta aplikace haptické simulace interakce dvou biomolekul, která ovšem v současné podobě nepracuje s pohyblivou molekulou receptoru. Abychom toto omezení odstranili, je potřeba zpracovávat trojrozměrné pole sil měnících se v čase, jehož ukládání představuje kvůli velikosti netriviální problém. Řešením jsou algoritmy komprese a dekomprese silového pole, jejichž původní implementace však není dostatečně výkonná. Po přehledu technologií zvyšování výkonu v současných procesorech jsme uvedli několik základních úprav kódu programu. Dále jsme popsali a analyzovali program generující silové pole a samotné algoritmy komprese a dekomprese, navrhli konkrétní optimalizace a zhodnotili jejich přínos.

Abstract:

Application for haptic interaction of two biomolecules was developed at Faculty of informatics Masaryk University. But it doesn't support the moving receptor molecule in current state. To remove this restriction it's necessary to process 3-dimensional force array changing in time whose storage is nontrivial problem due its size. The solution to this problem are the algorithms of force field compression and decompression, however their initial implementation isn't fast enough. After the overview of performance enhancing technologies in present processors we introduced some basic code modifications. Then we described and analyzed the program generating the force field and the algorithms of compression and decompression. We suggested certain optimizations and evaluated their benefits.

Klíčová slova

optimalizace, silové pole, komprese, generátor, SSE

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 6. 2011
• Vedoucí: Mgr. Aleš Křenek, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jiří Filipovič, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informatika / Počítačové sítě a komunikace