Luận Văn Phát triển, tối ưu thuật toán adaptive page layout trên thiết bị nhúng

___9

Tong quan
Ngày nay TBDĐ đang ngày một trở nên phổ biến bởi những tính năng ưu việt của chúng, tuy nhiên không giống như môi trường PC với màn hình hiển thị lớn và cấu hình mạnh mẽ, các TBDĐ có những hạn chế như màn hình hiển thị nhỏ và có rất nhiều kích thước với mục đích sử dụng khác nhau. Việc xây dựng một giao diện thông minh dành cho các TBDĐ luôn rất quan trọng, một ứng dụng với giao diện thông minh có thể sử dụng trên nhiều loại thiết bị khác nhau như điện thoại di dộng, TV hay thiết bị định hướng GPS của ôtô. Thuật toán Adaptive Page Layout [1] là một giải pháp để đưa ra cách sắp xếp màn hình hiệu quả cho các TBDĐ. Trong khóa luận này tôi sẽ hướng đến việc phát triển, tối ưu thuật toán APL về tốc độ xử lý, bộ nhớ sử dụng cũng như các yêu cầu về giao diện hiển thị khi chạy trên thiết bị nhúng sử dụng kiến trúc vi xử lý ARM. Các phương pháp tối ưu sẽ được kiểm chứng qua kết quả chương trình cài đặt thuật toán APL trên ARM. Đồng thời tôi cũng xây dựng ứng dụng minh họa Health Examination Visualization sử dụng APL như một mô đun để biểu diễn các dữ liệu kiểm tra sức khỏe một cách trực quan (theo yêu cầu bên phía Toshiba) trên ARM, qua đó có thể chứng minh khả năng ứng dụng vào thực tiễn thiết bị nhúng của thuật toán APL áp dụng các cải tiến của tôi.

Trong khóa luận của tôi có sử dụng các kết quả tối ưu thuật toán APL trên PC đã được trình bày trong khóa luận của bạn Cao Bắc Tiến[2]. Dựa trên các đặc điểm của kiến trúc ARM tôi thực hiện tối ưu tốc độ tính toán khi cài đặt thuật toán APL trên ARM và các vấn đề về giao diện hiển thị hiển thị của chương trình.

Mục lục
1 Mở đầu 2

2 Cơ sở lý thuyết 4

2.1 Thuật toán Squarified Treemap 4

2.1.1 Treemap 4

2.1.2 Squarified Treemap 5

2.2 Kiến trúc ARM 6

2.3 OpenGLIES 9

3 Bài toán đặt ra 10

3.1 Phát triển phần mềm cho ARM 10

3.1.1 Các đặc điểm của kiến trúc xử lý ARM 10

3.1.2 Xây dựng môi trường phát triển phần mềm cho ARM 11

3.2 Các yêu cầu về giao diện người dùng 11

4 Giải pháp 12

4.1 Giải pháp 12

4.2 Xây dựng môi trường phát triển phần mềm cho ARM 12

Mục lục

4.3 Sử dụng dấu phẩy tĩnh thay thế cho dấu phẩy động 13

4.4 Tối ưu mã chương trình 16

5 Demo, thực nghiệm 19

5.1 Thử nghiệm trên ARM 19

5.1.1 Cài đặt thuật toán APL 19

5.2 Health Data Visualization 21

5.2.1 Các bước phát triển hệ thống 22

5.2.2 Kiến trúc chương trình 23

5.2.3 Tiền xử lý dữ liệu 24

5.2.4 Cài đặt mô đun dàn trang 25

5.2.5 Một số hình ảnh về giao diện của chương trình 25

5.2.6 Kết quả kiểm thử demo chương trình 25

6 Kết luận và hướng phát triền 27

6.1 Kết luận 27

6.2 Một số hướng phát triển 27

A Phụ lục 29

A.1 Demo chương trình hiển thị ảnh 29

A.2 Phiên bản HEDV chúng tôi phát triển trên nền tảng ARM 29

Tài liệu tham khảo 34

Chương 1

Mỏ đầu
Xây dựng dàn trang cho TBDĐ là một vấn đề có cốt yếu trong việc đưa ra một giao diện thông minh với khả năng hỗ trợ người dung cao . Các kỹ thuật sắp xếp giao diện cho TBDĐ hiện nay có rât nhiều hạn về mặt tốc độ cũng như hiệu quả hiển thị. Sự khác biệt về màn hình hiển thị, cấu hình và mục đích sử dụng của các TBDĐ cũng yêu cầu dữ liệu được biểu diễn rất khác nhau. Vì thế hiện nay nhiều thuật toán về dàn trang (page layout) đã được nghiên cứu và phát triển như Layout Manga Algorithm [3] , VIPS (Vision-based Page Segmentation Algorithm) [4], hay Web Page Layout [5] . Nhưng hầu hết các thuật toán này đều được ứng dụng cho nền tảng PC, không thực sự đáp ứng được các yêu cầu khi chuyển đổi và cài trên thiết bị nhúng (như giới hạn về khả năng xử lý, bộ nhớ và màn hình hiển thị .). Trong luận văn này, tôi sẽ chọn thuật toán APL (cho các hình khối có thứ tự) và tiến hành các bước tối ưu để giải quyết bài toán về dàn trang trên TBDĐ. Tôi hi vọng cách tiếp cận và giải quyết bài toán được đưa ra trong khóa luận này sẽ mang lại những ý nghĩa tích cực trong thực tiễn.

Ngoài phần mở đầu, bố cục của khóa luận gồm bốn chương tiếp theo:

ã Chương 2: Trình bày các cơ sở lý thuyết mà tôi sử dụng trong việc giải quyết bài toán của mình.

ã Chương 3: Trình bày cụ thể những yêu cầu mà bài toán đặt ra.

ã Chương 4: Trình bày giải pháp đề giải quyết bài toán nêu ở chương 3.

ã Chương 5: Trình bày các demo, kết quả thực nghiệm đồng thời đánh giá hiệu suất cũng như ý nghĩa thực tiễn.

ã Chương 6: Kết luận và nêu một số hướng phát triển trong tương lai.