Výběr toho nejlepšího z GPU Technology Conference 2012 | Kapitola 7
Seznam kapitol
Měli jsme možnost zúčastnit se GPU Technology Conference 2012, největší konference zaměřené na grafické karty a technologií okolo nich. Ačkoliv je celá akce primárně zaměřena na odbornou veřejnost, zajímavostí pro „běžné“ uživatele bylo také dost. Ukážeme vám například vykreslování pomocí ray tracingu v reálném čase.
Skutečně velmi zajímavou přednášku měl známý vědec a popularizátor vědy zabývající se chováním zvířat ve velkých skupinách Iain Couzin. Ten pomocí výpočtů na grafických kartách velmi reálně simuluje chování velkých skupin zvířat. Pokud dobře rozumíte angličtině a chcete se o tomto zajímavém odvětví dozvědět něco více, jednoznačně doporučuji shlédnutí videa z celé jeho původní přednášky, na následujících několika obrázcích popíši skutečně jen základy celé problematiky.
Celé kouzlo spočívá podle Iaina Couzina v tom, že velké skupiny zvířat nemají jediného vůdce, který by skupinu vedl kupředu, ale funguje zde tzv. kolektivní chování. V něm se každý jedinec chová podle určitých pravidel tak, aby zůstal v blízkém kontaktu se zbytkem skupiny (tj. nebyl ohrožen predátory) a současně však nedošlo k příliš blízkému kontaktu nebo i srážce dvou jedinců. Podobně se prý ostatně chovají i velké skupiny lidí. Ačkoliv se to může zdát nemožné, tento systém chování každého jedince ve skupině je možné popsat pomocí několika relativně jednoduchých rovnic. Pomocí GPGPU rozhraní CUDA se následně počítá chování každého jednotlivce ve velké skupině čítající i desítky tisíc kusů, čímž se simuluje chování celé skupiny.
Dále je nutné sledovat zorné pole jednotlivých jedinců, podle kterého je následně ovlivněno chování celé skupiny (například při přiblížení predátora). V simulacích se k tomu používá ray tracing engine nVidia OptiX.
Pouze na základě těchto jednoduchých pravidel je možné velmi reálně a současně i rychle simulovat chování skupin živočichů při napadení predátorem, kdy jedinci před predátorem unikají vždy tak, aby současně neopouštěli celou skupinu a nedostali se tím do ohrožení. Podle vědců jde skutečně jen o kolektivní chování celé skupiny, žádní vůdčí jedinci určující směr ve skupině nejsou.
Na základě výše popsaných simulací na grafických kartách se vědcům podařilo sestavit zajímavou závislost kolektivního chování. Čím větší je celá skupina, tím menší procento informovaných jedinců je nutné například ke změně směru pohybu. Zatímco o skupiny velikosti 10 musí být takových jedinců polovina, i skupiny velikosti 100-200 jedinců jich stačí jen jednotky procent.
V další části přednášky popsal Iain Couzin tuto problematiku podrobně. Jak jsem již psal výše, pokud vás toto téma zaujalo, rozhodně doporučuji jeho hodinovou přednášku na GTC 2012 shlédnout.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
