Paper Notes: P4: Portable Parallel Processing Pipelines for Interactive Information Visualization

Intro P4, 即 Portable Parallel Processing Pipelines,是由 Jianping Kelven Li、Kwan-Liu Ma 发表在 TVCG 2020 的工作。其提出了一个结合了声明式设计标准和 GPU 计算的、用于构建高性能可视化系统的信息可视化框架,利用 GPU 计算来加速数据处理过程和交互可视化应用中的可视化渲染流程。其提供的 API 可以用于数据转换、视觉编码、交互的快速开发。P4 通过在保持对设计标准的高度灵活性和可自定义性的前提下,简化了经 GPU 加速的可视化系统的开发流程。同时,相对于其他工具链,P4 在创建可交互的可视化方面提供了极大的效率提升。 动机 具备交互的可视化系统,尤其是在处理大规模数据时,需要在数据处理和可视化渲染两个任务上具备高效性。而主流的计算设备大多可以通过 GPU 为这两个任务提供性能提升。因此本文尝试探索 GPU 计算在这两个任务上的潜力,以为开发人员提供一个新的、高性能的可视化开发工具。 P4 主要针对 4 个目标进行设计: Performance:旨在合理分配利用 GPU 资源来储存、处理数据,以获得无缝的高性能 Productivity:旨在提供一个良好架构的、声明式的 API Programmability:旨在提供高度的可定制性和灵活性,让用户可以自定义数据操作与视觉编码的复杂逻辑 Portablity:P4 作为利用 WebGL 的 Web 开发框架,可在不同的现代浏览器中按预期工作 相关工作 可视化工具链 许多可视化工具与库均提供声明式的语法来设计可视化应用,包括 ggplot2、Protovis、D3、Vega、Vega-Lite 等。声明式的语法可以将可视化、互动的具体设计从其背后的执行细节解耦出来,让开发者更聚焦在和应用相关的设计决策上。但现有工具极少利用到 GPU,难以保证大数据的实时互动性。 在与 GPU 相关的技术与可视化工具的结合发面,包括 OpenGL、WebGL 等图形 API,General Purpose GPU 的若干 API OpenCL、CUDA等,以及可视化社区一些使用 shader 来绘制可视化结果的尝试。不过目前的工作大多聚焦在使用 GPU 来渲染可视化结果,而没有利用到其并行的特性来处理数据。...

April 24, 2022 · Bill Chen

使用 Cargo.site 构建你的作品集

如何利用 Cargo.site 做一份拿得出手的作品集。

August 7, 2021 · Bill Chen

站在盒子外面思考

关于如何做决策的一些探索。

April 9, 2021 · Bill Chen

Ready for 20?

写在 20 岁生日的前一天。

October 3, 2020 · Bill Chen

形式语言与自动机:大纲与摘要

这一系列(共 4 部分)为整理后的形式化语言与自动机的本科课程笔记,可作为知识提纲。 I:概念,推理与文法 核心问题:哪些问题可以通过计算解决(可计算型理论) 自动机理论:研究抽象机器所能解决问题的理论(图灵机:核心理论模型;以及有限状态机、文法、下推自动机等) 谓词逻辑与集合关系 „n元关系是定义在某域上的一组n元组的集合 „集合A和B的二元关系R是A×B的子集;二元关系可写作 xRy „dom(R)和ran(R)分别表示关系R的定义域和值域 对于 $R \subseteq S\times S$ 几种特殊的关系: 偏序关系:自反,反对称,传递 Eg. 自然数集合N和小于等于关系≤构成的偏序集 等价关系:自反,对称,传递 -> 等价类:由等价关系确定的一组集合,每个集合中的任意元素都相互等价 „等价关系的秩:等价类的个数 字母表、图与语言 字母表是语言中出现的原子符号,通常用Σ表示 字符串是字母表中元素的序列,长度必须为有限的,长度、连接等操作在定义上都为递归 长度:递归定义 $|w| = 0, w = \varepsilon; |x| + 1, w = xa$ „字符串运算:„联结运算 abc.def、„重复运算 (abc)* 和集合有关的运算:$A \cdot B = {w | w = x \cdot y, x\in A, y \in B}$ 若 $\Sigma$ 为字母表,则 $\Sigma^n$ 为长度为 n 的字符串集合 正闭包、克林闭包 „语言:一系列特殊字符串的集合:„L⊆Σ^∗ 图:系统描述方式 „标签集合D,标签函数 L:S∪T→D „带标签的图可以表示为一个4元组 (S,T,D,L) 树是一种特殊的有向无环图 迁移系统:$TS = (s, \Sigma,\rightarrow,S_0)$ 给定字符串是否属于某个具体语言 L? 任何问题都可以转换成语言问题 $w \in L?...

September 3, 2020 · Bill Chen