Ngn келесі дәуір желісі әбішов Н.Қ

NGN КЕЛЕСІ ДӘУІР ЖЕЛІСІ

Әбішов Н.Қ.

NGN — ядросы сөйлесуді, берілгендерді және мультимедияны тасымалдау қызметінің толық немесе жартылай интеграциясын қолдайтын ІР тірек желісі болып табылатын байланыстың мультисервистік желісі. Қазіргі кезде каналдар коммутациясындағы дәстүрлі желілерден пакеттер коммутациясындағы (NGN ) желілерге өту байланыс операторларына өзекті мәселе болып отыр. ІР-коммуникация облысындағы перспективті жасаулар келесі дәуір желілерінің дамытуда бар қосылуларды сақтайтын және телефон қатынамдарының (сымды, оптикалы, сымсыз (WiMAX, WiFi) желілердің) кез келген желісінің үздіксіз жұмысын қамтитын кешенді шешімін жасаумен байланысты.

NGN желілері — берілгендер трафигі сөйлесу трафигінен маңызды, ал компьютерлер телефоннан маңызды болған кездегі цифрлік байланыстың даму деңгейінде пайда болған техникалық шешім.

1-ші суретте NGN желілерінің құрылымдық сұлбасы көрсетілген.

Шектік қатынам деңгейі көптеген құралдар көмегімен желілерге абоненттерді және терминалдарды қосу үшін және желі бойынша тасымалданатын ақпараттың шығыс форматын сәйкес келетін форматқа түрлендіру үшін пайдаланады.

Базалық коммутация деңгейінде пакеттік технология пайдаланылады. Бұл деңгей маршрутизаторлар және үшінші деңгейдегі коммутаторлаар және желі магистралі бойынша үлестірілген құралдардан тұрады. Базалық коммутация деңгейі абоненттерге әмбебап қызмет көрсету, яғни тасымалдаудың жоғарылығына, қызмет көрсетудің сапалылығына келдік ету және үлкен көлемді қамтамасыз ету.

Желілерді басқару деңгейі шақыруларды ұйымдастыруға жауап береді. Бұл деңгейде базалық технология болып нақты уақыттағы шақыруларды базалық басқару және қосылуларды басқару үшін пайдаланылатын бағдарламалық коммутациялық технология табылады.

NGN медиашлюздер қатынам көмегімен жалпы пайдаланудың телефондық желісімен, жалпы пайдаланудың ұялы желісімен (PLMN; Public Land Mobile Network), үшінші дәуір желісімен (3G; 3^rd Generation), интернетпен және басқада желілермен өзара қатынаса алады.

NGN технологиясының артықшылығы.

«ІР дыбыс үсті» (VoIP) технологиясы каналдар коммутациялы жалпы қатынамды дәстүрлі телефондық желіні айналып өтіп ІР желісі бойынша дыбыстық шақыруларды тасымалдауға мүмкіндік береді. VoIP желісі дыбысты экономды түрде береді, өйткені ІР-телефондау технологиясы қол жетімді өткізу жолағын тиімді пайдаланады және сөйлесіп жатқан абоненттер арасында міндетті ерекшеленген каналды талап етпейді.

Осылайша, NGN – келесі дәуір байланысының желісі – гетерогенді мультисервистік желі. Желі қызмет көрсетудің әртүрлі талаптары бар тарату трафиктері бар және көрсетілген талаптарды қамтамасыз етеді.

NGN желілерінің мүмкіндіктері жоғары, сондай-ақ NGN нарығы мықты даму үстінде.

1. Невдяев Л.М. Мобильная связь 3-го поколения - М.:МЦНТИ, 2000.

2. Прокис Дж. Цифровая связь - М.: Радио и Связь, 2000.

3. Максим, М. Безопасность беспроводных сетей / М. Максим, Д. Поллино ; пер. с англ. А.В. Семенова. - М. : Компания АйТи; ДМК Пресс, 2004. - 288 с.

ӘОЖ 004.42

ТАНКЫНЫҢ ҚОЗҒАЛЫСЫН 3DS MAX ОРТАСЫНДА ЗЕРТТЕУ

Әбішов Н.Қ.

Біз бүгін сіздерге 3ds MAX ортасында қозғалыстағы танкы жұмысымызды көрсетеміз.

Танкы жасау үшін бізге алдымен командалық панелден Box пернесін бір рет шертіп, Perspective терезесінде тік төртбұрыш денесінде бейне жасаймыз (қалауымыз бойынша). Пайда болған тік төртбұрыштың көлемін былайша өзгертеміз, ол үшін примитивтер жасау панелінен Parametrs командасын таңдау арқылы енін ( length), ұзындығын (width), биіктігін (height) қалауымызша өзгертуімізге болады. Perspective-де өзіміз, жасаған тік төртбұрышқа тышқанды апарып оң жағын басу арқылы контекісті мәзірді ашамыз. Пайда болған тік тіктөртбұрышты ұзындығынан үшке бөлеміз. Пайда боған тік төртбұрыштың үстіне тышқанды апарып оң жақ пернесін шертіп контекстті мәзірді шақырамыз. Контекстті мәзірден Editable Poly (Редактрленетін полигоналды бет) пернесін таңдап, примитивтер жасау панелінен selection батырмасынан таңдап, ішінен толық қызыл бетті тандаймыз. Әры қарай тышқанды алгі жасаган тік төртбұрыттың ұзындығының ортасының бөлігінен, сол жақ бетінің ұзындығының екі жак бетінін ерекшелейміз. Ерекшеленген бетті примитивтер жасау панеліндегі extrude таңдап тік төртбұрышты калауымызша тартып, сығу арқылы біз алғаш танкының темір оңғалағының бір бөлігін жасаймыз.


Сурет 1. Extrude сайманы көмегімен пішіндеу

Көріп тұрғанымыздай примитивтер жасау панелінен Rectangle пернесін басып тік төртбұрыш түземіз. Түзілген төртбұрышты белгілеп алып контекстік мәзірден Editable Patch пернесін шертіп, танкының дөңгелегін жасап аламыз. Әрі қарай әлгі жасап алған темір донғалақтың бөлігін дөңгелекке орнатамыз. Орнатылған темір бөлікті белгілеп алып мәзір қатарынан clone пернесін басу арқылы темір бөліктің көшірмесін тізбектеп жасай бастаймыз. Жартылай дайын болған танкы дөңгелегін мәзір қатарынан бейне қозғалысты пайдалану арқылы танкы доңғалағына жан бітіреміз. Нәтежесін төмендегі суреттен көреміз:

Суреттегі пайда болған танкы дөңгелегіне целиндрлі дөңгелек қоямыз, яғни примитивтер жасау панелінен sylinder таңдау арқылы. Осы жерде қалауымыз бойынша танкіге лайықтап доңгелек жасап аламыз. Дайын болған дөңгелекті clone арқылы көшірмесін келесі дөңгелекке орнатамыз. Ал дайын болған танкынын оң жақ дөңгелегін көшірмесін айландырып сол жақ дөңгелегін аламыз. Танкы дөнгелегін осылайша бітіреміз.

Әрмен қарай пайда болған дөңгелекке танкыны орнатамыз. Ол үшін примитивтер жасау панелінен Box пернесін бір рет шертіп, яғни қалауымызша тік төртбұрыш жасаймыз. Жасалынған тік төртбұрыш үстіне Teapot (Чайник) қойып, оны бір-бірімен біріктіріп, өзгерту арқылы танкы жасап шығамыз. Дайын болған танкыны дөнгелекпен байланыстырамыз.

Осылайша қозғалыстағы танкыны жасап шықтық. Нәтежесінде төмендегі суретте:

Бұл жұмыстағы басты мақсатымыз, қандайда бір денелерді бір-бірімен байланыстыра отырып құбылыстар жасау. Оларды қозғалтып, жан бітіру.
Әдебиеттер

1. Рябцев Д.В. Дизайн помещений и интерьеров в 3ds max 7 (+CD). СПб.: Питер, 2006.

2. Чумаченко И.Н. Самоучитель 3ds max 6. М.: ДМК "ПРЕСС", 2004.

3. Ли Ким. 3D Studio MAX для дизайнера. Искусство трехмерной анимации. Пер. с англ. Киев: ООО "ТИД "ДС", 2003.

4. Флеминг Б. Моделирование растений и насекомых. Пер. с англ. Ил. Серия "Для дизайнеров". М.: ДМК Пресс, 2002.

УДК 519.684.6

Локалды, жедел, барлық желіге рұқсат етілген, бір локалды топқа жиналған жад бар. Сәйкесінше,

kernel void matrix_multiply(

unsigned AH, unsigned AW, __global float* AE,

unsigned BH, unsigned BW, __global float* BE,

unsigned RH, unsigned RW, __global float* RE)

{

float sum = 0; int i = get_global_id(1);

for( k = 0; k < AW; k += 1) {

sum += AE[i * AW + k] * BE[k * BW + j];

}

RE [i * RW + j] = sum;

OpenCL. Матрицаларды көбейтудiң ядросы

түрлендiргiштер global және local. Матрицаны көбейтудің басты бағдарламасы бірінші қолданылған, көрсетiлу үшiн бiрiншi қолданған онда, матрица оқып отыратын және есептеудiң нәтижелерiн үдеткiштiң жаhандық жадына жазу керек.

Үшіншіден, есептеуді іске қосу үдерісі. Осыны іске қосу үшін орындалатын логикалық қадамдар Brook+ мен CUDA-ға да осындай қадамдар жасау керек. Бірақ техникалық, OpenCL кітапхана ретінде ғана қызмет атқарады, бағдарламалаудың негізгі тілін қандайда бір жаңа базалық түрлермен, синтаксистік құрылымдармен кеңейтпейді, желіні іске қосу үшін көп операция мен деталь жасау керек және олар Brook+ или C for CUDA-та сәйкес компилятормен автоматты түрде анықтайды және қалыптасады.

Матрицаны көбейтудің басты бағдарламасындағы кодты қарай отырыпOpenCL қызметін пайдалану толығымен қате коды әкелуі мүмкін, және бұл қателер жақсы бағдарламаларда жұмыс істете білу керек. Мысалда қайтадан олар келтірілмеген, себебі онсыз да үлкен (мәтін үшін) код ала алмайсыз, тіпті нашарлап кетеді.

Жеделдетуге бағыттаушының және негізгі жүйенің өлшемі әртүрлі болып келеді(мысалы, 32 және 64 бит), сондықтан жедел жад аймағында бағыттаушының мәні үшін негізгі жүйеде cl_mem түрі пайдаланылады. Ядроға бұндай мәнді жіберу кезінде OpenCL аргумент-бағыттаушы ретінде керекті қалыпқа ие болуы керек. Сондықтан 7-суретте қарастырылған мысалда ядродағы маррицалар жайлы ақпарат өзі бағыттаушы болып келетін жолда құрылым түрінде жіберіледі, ал OpenCL үшін мәліметтер түрі қарапайымдығы арқылы, мәліметтер одағына корректі бағыттаушыға cl_mem түрінің мәні сәйкес аргументтер үшін (олардың номерлері 2, 5, 8-ден басталады) іске қосу жүйесіне айналдыруды мақсат етеді.

Жеделдетумен жұмыс командалар кезегі мәтінінде бір құрылғының пайда болуынан және жұмысқа мәтіннің пайда болуынан пайда басталады (22-27 жолдар). Мұнда мәтін GPU үшін құрылады, термин ретінде OpenCL есептеумен қатар OpenGL или DirectX интерфейстері үшін графикамен жұмысты қамтамасыз ете алатын құрылғы дегенді білдіреді. Мәтінді басқа құрылғыларға да құрауға болады, мысалы, (CL_DEVIC_TYPE_CPU) орталық процессорлары үшін немесе Cell (CL_DEVICE_TYPE_ACCELERATOR) процессорлар негізінде жеделдетулер үшін немесе (CL_DEVICE_TYPE_ALL) жүйесінде барлық OpenCL құрылғылары үшін құралады. Аталғандай, OpenCL-ды бірегей құрылғы қылдырып жасағысы келеді.

Мәтін қандай да бинарлы кодқа ядроның шығыс мәтінін хабарлау үшін және қандай құрылғыларда желі іске қосылады екенін және т.б. анықтайды.

Ядро жасайтын желіні іске қосу топтары немесе жедел жадтан мәліметтер жадына баспаларды оқу операциясы міндетті түрде тәртіппен тұрған емес арнайы командалар кезегімен орындалады. Бұл командаларды аратұра жүйелеу үшін (events) жағдайымен, OpenCL анықтайтын операциялармен жүйелеуге болады. Сәйкесінше мыналар: командалар кезегі (command queue) есептеуді ол арқылы жіберуге болу үшін құрылады. Ол екінші құрылғыға жалғанады (қол жетімділер арасындағылардың біріншісіне).

Ары қарай (29-31 жолдар) бағдарламаның компиляциясы және одан ядроның пайда болуымен орындалады. Ядроның бастапқы мәтін бағдарламасы, байттар тізбегі жадқа жүктелген және оған program_source нұсқайды. Хабарлау бұрын құрылғаан мәтінде жасалады, яғни GPU класының құрылғылары үшін құрылған. Бағдарламаны бір ғана бастапқы мәтіннен емес, бірнеше (берілген мысалда clCreateProgramWithSource шақырудың екінші аргументінде бір мәтінді пайдалану көрсетілген) мәтіннен қалыптастыруға болады.

0. 
   typedef struct
   
1. 
   {
   
2. 
   unsigned W; unsigned H; cl_mem E;
   
3. 
   } matrix_t;
   
4. 
   
   
5. 
   int main(int argc, char** argv)
   
6. 
   {
   
7. 
   const unsigned L = 1234, M = 567, N = 8910;
   
8. 
   const unsigned BLOCK_SIZE = 16;
   
9. 
   cl_context cntx ;
   
10. 
    cl_command_queue cq;
    
11. 
    cl_device_id* ds; // devices
    
12. 
    cl_program p;
    
13. 
    cl_kernel k;
    
14. 
    char* program_source = "..."; // kernel source code
    
15. 
    size_t global_work_size [2] = {L , N};
    
16. 
    size_t local_work_size [2] = {BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE};
    
17. 
    size_t cb ;
    
18. 
    float mem_A[L] [M] , mem_B[M] [N] , mem_R[L][N];
    
19. 
    matrix_t A, B, R;
    
20. 
    int i = -1;
    
21. 
    // ...
    
22. 
    cntx = clCreateContextFromType(NULL , CL_DEVICE_TYPE_GPU , NULL, NULL, NULL);
    
23. 
    clGetContextInfo(cntx, CL_CONTEXT_DEVICES , 0, NULL, &cb);
    
24. 
    ds = malloc(cb);
    
25. 
    clGetContextInfo(cntx, CL_CONTEXT_DEVICES, cb, ds, NULL);
    
26. 
    cq = clCreateCommandQueue(cntx, ds[0], 0, NULL);
    
27. 
    free(ds);
    
28. 
    
    
29. 
    p = clCreateProgramWithSource(cntx, 1, &program_source, NULL, NULL);
    
30. 
    clBuildProgram(p, 0, NULL , NULL , NULL , NULL);
    
31. 
    k = clCreateKernel(p, "matrix_multiply", NULL);
    
32. 
    
    
33. 
    A.H = L; A.W = M;
    
34. 
    A.E = clCreateBuffer(cntx, CL_MEM_READ_ONLY | CL_MEM_COPY_HOST_PTR,
    
35. 
    A.H * A.W * sizeof(cl_float), mem_A, NULL);
    
36. 
    B.H = M; B.W = N;
    
37. 
    B.E = clCreateBuffer(cntx, CL_MEM_READ_ONLY | CL_MEM_COPY_HOST_PTR,
    
38. 
    B.H * B.W * sizeof(cl_float), mem_B, NULL);
    
39. 
    R. H = L; R. W = N;
    
40. 
    R.E = clCreateBuffer(cntx, CL_MEM_READ_WRITE ,
    
41. 
    R.H * R.W * sizeof(cl_float), NULL, NULL);
    
42. 
    
    
43. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(unsigned), &A.H);
    
44. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(unsigned), &A.W);
    
45. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(cl_mem), &A.E);
    
46. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(unsigned), &B.H);
    
47. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(unsigned), &B.W);
    
48. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(cl_mem), &B.E);
    
49. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(unsigned), &R.H);
    
50. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(unsigned), &R.W);
    
51. 
    clSetKernelArg(k, i += 1, sizeof(cl_mem), &R.E);
    
52. 
    
    
53. 
    clEnqueueNDRangeKernel(cq, k, 2, NULL,
    
54. 
    global_work_size, local_work_size, 0, NULL, NULL);
    
55. 
    clEnqueueReadBuffer(cq, R.E, CL_TRUE, 0,
    
56. 
    R.W * R.H * sizeof(cl_float), mem_R, 0, NULL, NULL);
    
57. 
    
    
58. 
    clReleaseMemObject(A.E);
    
59. 
    clReleaseMemObject(B.E);
    
60. 
    clReleaseMemObject(R.E);
    
61. 
    clReleaseKernel( k) ;
    
62. 
    clReleaseProgram( p) ;
    
63. 
    clReleaseCommandQueue(cq);
    
64. 
    clReleaseContext(cntx);
    
65. 
    // ...
    
66. 
    return 0;
    
67. 
    }
    

Келесі әрекеттер (33-41 жолдар) жедел жадпен ерекшеленеді. А және В матрицалары үшін шығыс мәліметтері ретінде онымен бір уақытта толтырылады. OpenCL-да бұны бір шақырумен орындауға болады әрі бұл өте тиімді.

Содан кейін ядро үшін аргументтер орнататын код одағы келеді (43-51 жолдар). Бұнда cl_mem түрі мәнінде жедел жад аймағында осындай мәнді қайталауға болады. OpenCL орындау жүйесі ядроның кейбір аргументтері бағыттаушы екенін анықтаған кезде ол бұл бағыттаушыны дұрыс қалыптастыру үшін cl_mem түрінің мәнін жіберуге әрeкет етеді. Сәйкесінше, теориялық, OpenCL ядросына жад аймағы жайлы ақпаратты басқа тәсілмен жіберуге болмайды.

Сонымен қатар, ядроға рагумент керекті мәліметтер өлшемі (clSetKernelArg үшінші аргументі) көшірілу арқылы қарапайым түрде қажетті адрес бойынша белгіленіп жіберіледі (4-аргумент).

(53-56 жолдар) есептеу мен оның нәтижесін алуды жіберу. Бұл кезекке командалардың жазылуы арқылы орындалады. Бірінші команда NDRangeKernel (ND — N-Dimension), бұл ядро жіберу командасы болып келеді. Онда индекстің (2, global_work_size —L X N өлшемді екідеңгейлік аймақ) жаһанды кеңістігінің өлшемі көрсетіледі, әрқайсысына (local_work_size —CUDAға мысалдағындай одақ өлшемі : 16 X 16) локалды желілер топтарына өлшемді желілер жіберіледі.

Орнату кезекке қойғаннан кейін басқарма негізгі бағдарламаға қайтып келеді, есептеу негізгі лекке сәйкес басқару асинхронды болады.

Кезекке келген келесі команда — ReadBuffer. Оның мағынасы түсінікті, ал бар көңілді CL_TRUE ала алады. Яғни OpenCL оқудың осы операциясын күту керек, яғни қалай басқарманы негізгі басдарламаға қайтаруды ойлау керек.

Сонымен қатар, мысалда кезекке тұрған екі команда да жағдай жайлы ешқандай ақпаратсыз жазылады (соңғы үш параметр шақыруда нөлге тең: 0, NULL, NULL). OpenCL үшін бұл бұл командаларды олардың кезекке тұру реті бойынша орындау керек дегенді білдіреді. Яғни, ReadBuffer NDRangeKernel-дан кейін орындалады, одан кейін басқару негізгі бағдарламаға қайтып келеді, содан mem_R-ден мәліметтерді пайдалануға болады. Осыны дәлелдеу керек еді.

OpenCL үшін double түрінің мәні жайлы сұрақтар қалды. Жалпы, осындай мәнділермен жұмыс жасау стандартты қажет етпейді, бірақ олармен жұмыс жасауға болады. NVIDIA и AMD-дан OpenCL 1.0 ағымдағы жүзеге асырулар осындай түрде қолданыла алмайды.

1.By M., Девис Т., Нейдер Дж., Шрайнер Д. Open GL. Руководство по программированию. Библиотека программиста. 4-e издание. –СПб.: Питер, 2006.-624c.: ил.