«Жизнь» в тензорах: реализация клеточных автоматов на видеокартах
https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-17
Аннотация
В данной статье представлен подход к описанию клеточных автоматов с использованием тензоров. Такой подход позволяет привликать различные фреймворки для огранизации расчетов на высокопроизводительных графических видеокартах, т.е. для автоматического построения параллельных программных реализаций клеточных автоматов. В нашей работы мы используем фреймворк TensorFlow для организации вычислений на графических видеокартах NVIDIA. В качестве примера клеточного автомата мы рассмотрели игру «Жизнь». Эффект от описанного подхода к программной реализации клеточных автоматов оценён экспериментально.
Об авторах
Наталья Андревна Шаляпина
Национальный исследовательский Томский государственный университет
Россия
Кафедра информационных технологий в исследовании дискретных структур, аспирантка
Россия
Кафедра информационных технологий в исследовании дискретных структур, аспирантка
Максим Леонидович Громов
Национальный исследовательский Томский государственный университет
Россия
Кафедра информационных технологий в исследовании дискретных структур, доцент
Россия
Кафедра информационных технологий в исследовании дискретных структур, доцент
Список литературы
1. . Harris D., Harris S. Digital Design and Computer Architecture. Morgan Kaufmann, 2012, 721 p.
2. . Toffolli T., Margolus N. Cellular Automata Machines. MIT Press, 1987, 279 p.
3. . von Neumann J. Theory of Self-Reproducing Automata. University of Illinois Press, 1966, 403 p.
4. . Bandman O. Simulation Spatial Dynamics by Probabilistic Cellular Automata. Lecture Notes in Computer Science, vol. 2493, 2002, pp. 10–19
5. . Malinetski G.G., Stepantsov M.E. Simulation of diffusion processes by means of cellular automata with Margolus neighborhood. Computational Mathematics and Mathematical Physics, 1998, vol. 38, no. 6, pp. 973-975.
6. . Weimar J.R. Cellular Automata for Reaction-Diffusion Systems. Parallel Computing, vol. 23, no. 11, 1999, pp. 1699–1715.
7. . Medvedev Yu.G. Development and Research of a Three-Dimensional Cellular Automaton Model of a Viscous Fluid Flow. PhD thesis, Novosibirsk, 2005, 108 p (in Russian). / Медведев Ю.Г. Разработка и исследование трехмерной клеточно-автоматной модели потока вязкой жидкости. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Новосибирск, 2005 г., 108 стр.
8. . Computing Cluster «SKIF Cyberia». Available at: https://cyberia.tsu.ru, accessed 12.05.2019 (in Russian) / Вычислительный кластер СКИФ Cyberia.
9. . TensorFlow. Available at: https://www.tensorflow.org, accessed 12.05.2019.
10. . Gardner M. The Fantastic Combinations of John Conway's New Solitaire Game "Life". Scientific American, vol. 223, no 4, 1970, pp. 120–123.
11. . Keras: The Python Deep Learning library. Available at: https://keras.io, accessed 12.05.2019.
12. . Implementation of the Game "Life" using С++. Available at: https://code-live.ru/post/cpp-life-game, accessed 12.05.2019.
Рецензия
Для цитирования:
Шаляпина Н.А., Громов М.Л. «Жизнь» в тензорах: реализация клеточных автоматов на видеокартах. Труды Института системного программирования РАН. 2019;31(3):217-228. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-17
For citation:
Shalyapina N.A., Gromov M.L. «Life» in Tensor: Implementing Cellular Automata on Graphics Adapters. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2019;31(3):217-228. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-17
Послать статью по эл. почте 