name: Методы и алгоритмы формирования и использования октодерева для обработки облака точек лазерного сканирования в ограниченном объеме оперативной памяти
keyword_list: Потребление памяти, кеширование, трехмерное сканирование, облако точек, структуры данных, дерево октантов
abstract: Целью работы является снижение затрат времени на обработку облака точек при хранении во внешней памяти за счет новых методов, алгоритмов и программного обеспечения организации хранения и доступа к этой информации, снижающих потребление оперативной памяти. Методы: методы системного анализа и обработки информации, теория множеств и отношений; при разработке архитектуры программного обеспечения применяется объектно-ориентированный подход. Результаты: Концептуальные модели формирования октодерева и вычислительного процесса обработки облака точек во внешней памяти, предназначенные для выделения компонентов и этапов, модификацией которых с учетом особенностей структуры облака точек можно сократить затраты времени при обработке; эвристика, уменьшающая затраты времени на обращения к внешней памяти при обработке облака точек за счет изменения способов доступа, размещения и идентификации блоков данных октодерева во внешней памяти, позволяющих сократить количество файловых операций и создаваемых файлов, а также снизить количество задержек, обусловленных файловой системой. Сформированные на базе данной эвристики предположения об организации вычислительного процесса позволили выделить этапы и компоненты обработки, которые стали предметом детального исследования, что позволило предложить новые методы обработки, являющиеся основными результатами; метод и алгоритм предобработки информации облака точек лазерного сканирования, заключающийся в ее структурировании путем формирования октодерева на базе асинхронной двухуровневой системы кеширования, использующий внешнюю память при превышении обрабатываемой информацией объема оперативной памяти и позволяющий сократить количество создаваемых файлов для снижения влияния обменов с внешней памятью на производительность; метод и алгоритм предобработки информации облака точек лазерного сканирования, заключающийся в ее структурировании путем формирования октодерева на базе механизма отображения памяти, использующий внешнюю память для хранения информации с возможностью прямого доступа и интерактивной модификации, а также позволяющий ускорить выполнение операций доступа к данным октодерева за счет кодирования с использованием целочисленной арифметики и сократить количество создаваемых файлов до одного для снижения влияния обменов с внешней памятью на производительность. Внедрение: Основные результаты исследований внедрены в ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», ООО «ЭкоСкан». Область применения: обработка результатов пространственного сканирования.
chairman_dissertation_council.surname: Юсупов Р. М.
chairman_dissertation_council.position: руководитель научного направления
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
organization_supervisor.surname: Ронжин А.Л.
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.degree: Доктор технических наук
rubrics.code: 50.41.01
rubrics.name: Общие вопросы
rubrics.code: 28.29.01
rubrics.name: Общие вопросы
oecds.code: 01.02.ET
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, INFORMATION SYSTEMS
speciality_codes.name: Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
speciality_codes.code: 05.13.01
supervisors.fio: Мелехин В.Ф.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Орлова Ю.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Яворский Р.Э.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Математическая логика, алгебра и теория чисел
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: СПБ ФИЦ РАН; ФГБУН СПБ ФИЦ РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
protection_organization.ogrn: 1027800514411
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "СПбПУ"
author_organization.name: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
author_organization.ogrn: 1027802505279
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения