دانلود پایان نامه مهندسی فناوری اطلاعات: ارایه روشی برای افزایش کارایی پردازش تصاویر بوسیله مدل نگاشت کاهش

دانشگاه شیراز

دانشکده‌ی آموزش‌های الکترونیکی

عنوان:

ارایه روشی برای افزایش کارایی پردازش تصاویر بوسیله مدل نگاشت کاهش

استاد راهنما:

دکتر محمدکاظم اکبری

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

1- مقدمه……………………. 2

1-1- کلیات…………………….. 2

1-2- اهمیت تحقیق…………………….. 3

1-3- هدف تحقیق…………………….. 4

1-4- گفتارهای پایان نامه……………………. 5

2- مبانی نظری تحقیق……………………… 7

2-1- رایانش ابری…………………….. 7

2-1-1- ویژگی‌های اساسی رایانش ابری: ……………………8

2-1-1-1- دسترسی سلف سرویس و بنا به تقاضا: ……………………8

2-1-1-2- دسترسی تحت شبکه: ……………………8

2-1-1-3- تجمیع منابع:……………………8

2-1-1-4- انعطاف پذیری سریع:…………………… 8

2-1-1-5- خدمات اندازه گیری شده:…………………… 9

2-1-2- مدلهای سرویس دهی رایانش ابری: ……………………9

2-1-2-1- نرم افزار بعنوان سرویس:…………………… 9

2-1-2-2- پلتفرم بعنوان سروریس:…………………… 9

2-1-2-3- زیرساخت بعنوان سرویس:…………………… 9

2-1-3- مدل‌های خدمات رایانش ابری: ……………………10

2-1-3-1- ابر عمومی:…………………… 10

2-1-3-2- ابر خصوصی: ……………………10

2-1-3-3- ابر گروهی:…………………… 10

2-1-3-4- ابر ترکیبی:…………………… 10

2-2- نگاشت‌کاهش………………………. 10

2-3- آپاچی هدوپ…………………….. 13

2-3-1- فایل سیستم توزیع یافته هدوپ …………………… 15

2-3-2- چارچوب نگاشت‌کاهش…………………… 17

3- مروری بر تحقیقات انجام شده……………………. 20

4- روش تحقیق……………………… 40

4-1- مقدمه……………………. 40

4-2- انتخاب پارامترها…………………… 40

4-2-1- مقیاس پذیری…………………….. 41

4-2-1-1- Scale up……………………..

4-2-1-2- Scale in……………………..

4-2-1-3- Scale out……………………

4-2-2- تعداد Map Taskهای همزمان…………… 41

4-2-3- حجم قطعات تصاویر…………………… 42

4-2-4- تعداد تکرار داده ها روی شبکه……………………. 42

4-2-5- حجم داده مورد بررسی…………………….. 42

4-3- برنامه مورد استفاده……………………. 42

4-4- بررسی پارامترها…………………… 44

4-4-1- سناریو اول: تاثیر مقیاس پذیری عمودی(Scale Up) بر زمان پردازش……… 44

4-4-2- سناریو دوم: بررسی تاثیر مقیاس پذیری (Scale in) بر زمان پردازش………… 47

4-4-3- سناریو سوم: بررسی تاثیر حجم قطعات تصاویر بر زمان پردازش……………. 52

4-4-4- سناریو چهارم: بررسی تاثیر تعداد Map Task های همزمان بر زمان پردازش………. 55

4-4-5- سناریو پنجم: بررسی تاثیر تعداد تکرار تصاویر بر زمان پردازش……………………… 58

4-4-6- سناریو ششم: بررسی پارامتر حجم داده‌ها…………………… 63

4-4-7- سناریو هفتم: تاثیر مقیاس پذیری افقی(Scale Out) بر زمان پردازش…………… 65

4-5- نتایج…………………….. 68

5- بررسی و تحلیل یافته‌های تحقیق……………………… 71

6- نتیجه‌گیری و پیشنهادها ……………………77

چکیده:

پردازش مالتی مدیا و بطور خاص پردازش تصویر از زمینه‌های پرکاربردی است که در آن ما با حجم بسیار بالایی از داده‌ها مواجه هستیم و به شدت از سوی محققان نیز مورد توجه قرار گرفته است. با افزایش حجم تصاویر و نیز گسترش و توسعه‌ی انواع مختلف برنامه‌ها نیاز به کامپیوترهای غول پیکر و پردازش موازی برای پردازش این حجم از داده‌ها احساس می‌شود. نوعی از پردازش‌های موازی که امروزه به شدت طرفدار پیدا کرده است، پردازش توزیع شده است که طی آن پردازش‌ها بین ماشین‌ها تقسیم و به موازات هم اجرا می‌شوند. همچنین مدل برنامه‌نویسی که امروزه بعنوان راه‌حلی برای بسیاری از مسائل Big Data ارائه شده و روی محیط توزیع شده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد مدل برنامه‌نویسی نگاشت‌کاهش است. این مدل برنامه نویسی، از نوع خاصی از مسائل توزیع‌پذیر که روی حجم بسیار بالایی از داده‌ها و روی شبکه‌ای از کامپیوترها اجرا می‌شوند پشتیبانی می‌کند. در این پژوهش که به بررسی پردازش تصویر توزیع شده می‌پردازیم، با یافتن پارامترهای تاثیرگذار بر سرعت پردازش در محیط توزیع شده به بررسی تاثیر آنها بر روی مسائل پردازش تصویر در مدل نگاشت‌کاهش پرداخته‌ایم. این روش منجر به چارچوبی حاوی پارامترهایی شده‌است که با بررسی تاثیر آن‌ها می‌توانیم نوعی مدل انتزاعی برای استقرار بهینه نرم افزارها در محیط توزیع شده پیشنهاد بدهیم. استفاده بهینه از منابع باعث اجرای کاراتر برنامه‌ها در محیط توزیع‌شده می‌شود و سرعت پردازش را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. در این پژوهش طبق مدل ارائه شده سرعت پردازش 17.9 برابر افزایش یافت.

فصل اول: مقدمه

1- مقدمه

1-1- کلیات

امروزه با افزایش روش‌های مختلف اخذ اطلاعات گسسته مانند دوربین‌های دیجیتال، پویشگرها و ماهواره‌ها، پردازش تصویر کاربرد فراوانی یافته‌است. از زمینه‌های پر کاربرد پردازش تصویر می‌توان نجوم، زیست شناسی و پزشکی را نام برد. پردازش تصاویر ارسالی از ماهواره‌ها و تشخیص پلاک اتومبیل‌ها از نمونه‌های کاربردی و شناخته‌شده‌ی مسائل پردازش تصویر هستند.

با افزایش کاربردهای تصاویر رقمی[1] در حوزه‌های مختلف، هر روز بر حجم تصاویر موجود در پایگاه‌های داده افزوده می شود. در پردازش تصاویر ارسالی از ماهواره‌ها حجم وسیعی از تصاویر برای پردازش ارسال می‌شوند که برای پردازش این حجم وسیع از تصاویر، نیاز به کامپیوترهای قدرتمندی است تا با سرعت بالایی تصاویر دریافتی را پردازش کنند. در سال‌های اخیر تلاش‌های بسیاری در زمینه‌ی پردازش داده‌های حجیم صورت گرفته‌است. در این بین، پردازش موازی و بطور خاص پردازش توزیع شده یکی از پر طرفدارترین این روش‌ها می‌باشد.

در بیشتر روش‌های توزیع شده برای پردازش داده‌ها، برنامه نویس باید دانش کافی در برنامه نویسی و شبکه داشته باشد و نیز بتواند مسائل مربوط به زمان اجرا را مدیریت و برطرف کند که‌این کار نیازمند تخصص و مهارت بالایی در برنامه نویسی و مباحث شبکه‌است. لذا روش‌هایی که در آن کاربر بتواند با سهولت بیشتری برنامه‌هایش را ایجاد و اجرا کند بسیار مورد استقبال قرار می‌گیرد.

یکی از تکنولوژی‌هایی که امروزه توجه بسیاری را به خود جلب کرده و تحول بزرگی در بسیاری از زمینه‌های مختلف کامپیوتری به ارمغان آورده‌است رایانش ابری است. ابرها بسیاری از نیازها در زمینه‌ی فناوری اطلاعات را بصورت یک سرویس ارائه می‌دهند که این سرویس از طریق اینترنت قابل دسترسی است. در این پژوهش به بررسی چالش‌هایی که کاربران برای اجرای مسائل پردازش تصویر خود در روی ابر و افزایش کارایی آن مواجهند می‌پردازیم و هدف این پژوهش ارائه روشی برای افزایش کارایی پردازش تصاویر در روی ابر که یک محیط توزیع شده‌است ارائه می‌شود. بطوریکه طی آن کاربر بتواند برنامه‌های خود را بصورت بهینه تر و کاراتری تولید، اجرا و مدیریت کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *