Koşut programlama ile grafik işlemci üzerinde örnek bir uygulama geliştirme

Abstract

Kullanıcıların karmaşık problemleri bilgisayar ile çözme beklentisi sürekli artış göstermektedir. Karmaşık problemleri çözmek için geliştirilen algoritmaları genel amaçlı mikroişlemciler üzerinde gerçek-zamanlı olarak çalıştırmak da çoğu durumda mümkün olmamaktadır. Bu gerekçelerden yola çıkan donanım üreticileri, algoritmaların çalışma zamanını azaltacak ve birçok işlem elemanı üzerinde koşut olarak çalıştırılabilecek yeni mikroişlemciler tasarlamaktadır.Bu tezde NVIDIA firması tarafından geliştirilen ve grafik işlem birimleri üzerinde çalışan CUDA teknolojisi tanıtılmıştır. Daha sonra CUDA teknolojisinin etkinliğini kanıtlamak için bulanık mantık kuralları ile hareketli bir taşıyıcı bant üzerindeki zarlı fındıkların gerçek-zamanda tanınması problemi için bir algoritma kodlanmıştır. Bu algoritmanın hem koşut hem de seri çalışma süreleri rapor edilmiştir. Users' expectation to solve complex problems by computers is an everincreasing trend. Algorithms developed to solve complex problems often have high algorithmic complexity and can not run on general purpose microprocessors in realtime. Hardware manufacturers inspired by this demand design innovative microprocessors with many processing elements to run algorithms in parallel to reduce run time. A parallel programming technique, Compute Unified Device Architecture (CUDA) by Nvidia is introduced in this thesis. CUDA is then used to program an algorithm based on the fuzzy logic rules to identify skinned hazelnuts on a moving conveyor belt in real time to prove the effectiveness of the technique. Run times for both parallel and serial implementation of the same algorithm is reported.