Otimização de pathfinding em GPU

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: SILVA
Orientador(a): RAMALHO, Geber Lisba
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
A-estrela
Inteligência Artificial
Jogos
Pathfinding
CUDA
GPU
GPGPU
Agentes Inteligentes
A-star
Artificial Intelligence
Games
Intelligent Agents
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/18293
Resumo: Nos últimos anos, as unidades de processamento gráfico (GPU) têm apresentado um avanço significativo dos recursos computacionais disponíveis para o uso de aplicações não-gráficas. A capacidade de resolução de problemas envolvendo computação paralela, onde o mesmo programa é executado em diversos elementos de dados diferentes ao mesmo tempo, bem como o desenvolvimento de novas arquiteturas que suportem esse novo paradigma, como CUDA (Computed Unified Device Architecture), tem servido de motivação para a utilização da GPU em aplicações de propósito geral, especialmente em jogos. Em contrapartida, a performance das CPUs, mesmo com a presença de múltiplos núcleos (multi-core), tem diminuído, limitando o avanço tecnológico de diversas técnicas desenvolvidas na área de jogos e favorecendo a transição e o desenvolvimento das mesmas para a GPU. Alguns algoritmos de Inteligência Artificial que podem ser decompostos e demonstram certo nível de paralelismo, como o pathfinding, utilizado na navegação de agentes durante o jogo, têm sido desenvolvidos em GPU e demonstrado um desempenho melhor quando comparado à CPU. De modo semelhante, este trabalho tem como proposta a investigação e o desenvolvimento de possíveis otimizações ao algoritmo de pathfinding em GPU, por meio de CUDA, com ênfase em sua utilização na área de jogos, escalando a quantidade de agentes e nós de um mapa, possibilitando um comparativo com seu desempenho apresentado na CPU.
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spelling SILVAhttp://lattes.cnpq.br/0461466205918583RAMALHO, Geber LisbaTEICHRIEB, Veronica2017-02-13T13:05:50Z2017-02-13T13:05:50Z2013-08-30https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/18293Nos últimos anos, as unidades de processamento gráfico (GPU) têm apresentado um avanço significativo dos recursos computacionais disponíveis para o uso de aplicações não-gráficas. A capacidade de resolução de problemas envolvendo computação paralela, onde o mesmo programa é executado em diversos elementos de dados diferentes ao mesmo tempo, bem como o desenvolvimento de novas arquiteturas que suportem esse novo paradigma, como CUDA (Computed Unified Device Architecture), tem servido de motivação para a utilização da GPU em aplicações de propósito geral, especialmente em jogos. Em contrapartida, a performance das CPUs, mesmo com a presença de múltiplos núcleos (multi-core), tem diminuído, limitando o avanço tecnológico de diversas técnicas desenvolvidas na área de jogos e favorecendo a transição e o desenvolvimento das mesmas para a GPU. Alguns algoritmos de Inteligência Artificial que podem ser decompostos e demonstram certo nível de paralelismo, como o pathfinding, utilizado na navegação de agentes durante o jogo, têm sido desenvolvidos em GPU e demonstrado um desempenho melhor quando comparado à CPU. De modo semelhante, este trabalho tem como proposta a investigação e o desenvolvimento de possíveis otimizações ao algoritmo de pathfinding em GPU, por meio de CUDA, com ênfase em sua utilização na área de jogos, escalando a quantidade de agentes e nós de um mapa, possibilitando um comparativo com seu desempenho apresentado na CPU.In recent years, graphics processing units (GPUs) have shown a significant advance of computational resources available for the use of non-graphical applications. The ability to solve problems involving parallel computing as well as the development of new architectures that supports this new paradigm, such as CUDA, has encouraged the use of GPU for general purpose applications, especially in games. Some parallel tasks which were CPU based are being ported over to the GPU due to their superior performance. One of these tasks is the pathfinding of an agent over a game map, which has already achieved a better performance on GPU, but is still limited. This work describes some optimizations to a GPU pathfinding implementation, addressing a larger work set (agents and nodes) with good performance compared to a CPU implementation.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da ComputacaoUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessA-estrelaInteligência ArtificialJogosPathfindingCUDAGPUGPGPUAgentes InteligentesA-starArtificial IntelligenceGamesPathfindingCUDAGPUGPGPUIntelligent AgentsOtimização de pathfinding em GPUinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDissertação-Mestrado-Adônis_Tavares-digital.pdfDissertação-Mestrado-Adônis_Tavares-digital.pdfapplication/pdf1967837https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/18293/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o-Mestrado-Ad%c3%b4nis_Tavares-digital.pdf2d0c23ab20f389f08ae9964b086b5f9fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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