Computerworld News Service: Forskere ved Massachusetts Institute of Technology har fundet en måde at hjælpe softwareudviklere til at omarrangere deres kode til billedbehandling, så den kan køres hurtigere og bruge færre systemressourcer.
En sådan teknik kan vise sig i særlig grad at være nyttig i forhold til mobiltelefoner og andre håndholdte enheder med begrænset batterilevetid.
Vi anvender i stigende grad apps til avanceret billedbehandling såsom Instagram på vores smartphones, så udviklerne af sådanne apps kæmper for at gøre deres software så hurtig og effektiv som muligt.
Fungerer også til desktop
"Jeg forsøgte at finde en lettere måde at skrive effektiv kode til mobile enheder, men det viste sig også at fungere rigtig godt til desktop," fortæller Andrew Adams, der postdoc-studerende ved MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL).
Adams har sammen med andre forskere fra MIT, Stanford University og Adobe udviklet et såkaldt domain specific language (DSL) og en tilhørende compiler, som skaber et abstraktionslag.
Dette abstraktionslag gør det let for udviklere at flytte rundt på stykker af kode for at finde den beregningsmæssigt mest effektive metode til billedbehandling.
Forskerne har brugt dette DSL ved navn Halide til at omskrive adskillige udbredte funktioner til billedbehandling.
Op til 600 procent hurtigere
I mange af tilfældene har de været i stand til at demonstrere hastighedsforøgelser på 200, 300 eller hele 600 procent.
Typisk involverer billedbehandling adskillige trin, hvoraf nogle kan gennemføres samtidig ved hjælp af mikroprocessorer med flere processorkerner.
Det er dog en besværlig proces for udviklere at omarrangere kode for at finde den optimale eksekverings-rækkefølge, ligesom der let kan ske fejl i denne proces.
Her er problemet med imperative sprog som C++
Problemet er, at i de imperative sprog, der i dag bruges til billedbehandling - såsom C++ - er denne rækkefølge oftest "indlejret i koden," fortæller Adams.
"Det kan være ret besværligt at finde ydelsesforbedringer på mobile platforme. Hvis man allerede har optimeret sin kode på en bestemt måde, skal man til at omarrangere koden, hvis man ønsker at optimere på en anden måde, hvilket sandsynligvis ender med, at man øger antallet af fejl. Det er bare en pine," forklarer Adams.
Halide (pdf) er inspireret af ideer fra funktionel programmering og gør det let for softwareudviklere at planlægge, hvor og hvornår hver rutine skal eksekveres.
Programmøren kan eksperimentere med rækkefølgen, programmet eksekveres i, uden at bekymre sig om at komme til at introducere fejl.
Hurtigt at portere programmer
Halide kan også gøre det hurtigere at portere programmer til anden hardware.
Programmøren skal ikke gøre andet end at omarrangere koden til den rækkefølge, der er optimal til den nye platform.
DSL er en udvidelse af C++ og der er compilere tilgængelig til både x86- og ARM-arkitekturerne samt til Nvidias CUDA-arkitektur til parallelberegning med grafikprocessorer.
Forskerne vil muligvis også skabe en særlig version til OpenGL-biblioteket.
I sidste ende er håbet, at ideerne bag Halide - frem for selve DSL'et - vil blive indlejret i kommercielle udviklingsværktøjer og programmeringssprog.
Forskerne vil præsentere Halide ved Association for Computing Machinerys konference Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques (Siggraph) i næste uge i Los Angeles.
Oversat af Thomas Bøndergaard
