26 Ноября 2020 года
Данная новость была прочитана 114 раз

Ведущий программист Лаборатории ПСПОД Центра НТИ СПбПУ Кирилл Беляевский успешно защитил кандидатскую диссертацию в области технологий обработки сверхбольших облаков точек лазерного сканирования

24 ноября 2020 года в Санкт-Петербургском институте информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) состоялась успешная защита кандидатской диссертации «Методы и алгоритмы формирования и использования октодерева для обработки облака точек лазерного сканирования в ограниченном объеме оперативной памяти», подготовленной ведущим программистом Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» Кириллом Беляевским.

Научным руководителем соискателя ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы)» стал профессор Высшей школы интеллектуальных систем и суперкомпьютерных технологий Института компьютерных наук и технологий СПбПУ, доктор технических наук Виктор Мелехин. Научный консультант соискателя – доцент ВШИСиСТ ИКНТ СПбПУ, заведующий Лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ, кандидат технических наук Марина Болсуновская.

Целью кандидатской диссертации является снижение затрат времени на обработку облака точек при хранении во внешней памяти за счет новых методов, алгоритмов и программного обеспечения организации хранения и доступа к этой информации, снижающих потребление оперативной памяти. Практическая ценность работы состоит в создании программной системы, предназначенной для ограничения потребления оперативной памяти в процессе обработки облаков точек и подтверждающей теоретические результаты работы. Предложенные подходы, методы и алгоритмы позволяют кратно снизить потребление оперативной памяти при выполнении типовых операций обработки облаков точек, сохраняя при этом приемлемую производительность.

Созданные алгоритмы и методы были внедрены в рамках проекта ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» по теме «Исследование и разработка алгоритмов и программных средств по обработке, хранению и визуализации данных лазерного сканирования и фотосъемки» (уникальный идентификатор проекта RFMEFI58417X0025), где индустриальным партнером выступила компания ООО «Экоскан». Представленные в работе методы и алгоритмы используются в качестве алгоритмического и методического обеспечения для разработки программного комплекса, предназначенного для обработки, хранения и визуализации данных лазерного сканирования, и при разработке технологий и программных средств обработки, хранения и визуализации данных лазерного сканирования и фотосъемки с многопользовательским режимом работы облачного сервиса в Центре НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии».

«Развитие технологий лазерного сканирования в настоящее время опережает возможности обработки его результатов: современные системы позволяют производить миллионы измерений в секунду, а размеры получаемых облаков точек могут достигать нескольких сотен гигабайт. Рост объемов оперативной памяти значительно отстает от роста объемов облаков точек, и поэтому очень важно сейчас решить задачу организации обработки облака точек при ограниченном объеме оперативной памяти», – прокомментировал Кирилл Беляевский актуальность своей работы.

Официальными оппонентами соискателя выступили:

  • Юлия Орлова, доктор технических наук, доцент, заведующая кафедрой «Программное обеспечение автоматизированных систем» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»;
  • Ростислав Яворский, кандидат физико-математических наук, проректор по науке и технологиям БУ ВО «Сургутский государственный университет».

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, среди которых 2 работы в рецензируемых журналах из перечня ВАК и 2 работы, включенные в систему цитирования Scopus, а также зарегистрировано 7 результатов интеллектуальной деятельности (РИД).

Публикации и результаты интеллектуальной деятельности

Публикации ВАК

1. Беляевский К.О. Формирование октодерева по облаку точек при ограничении объема оперативной памяти // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2019. Т. 12. № 4. С. 97–110.

2. Беляевский К.О. Применение динамической аллокации на отображаемой памяти для обработки больших облаков точек в библиотеке PCL // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2020. Т. 22, № 1. С. 56–64.

Публикации РИНЦ

1. Баденко В.Л., Беляевский К.О., Волгин Д.Ю., Зотов Д.К., Федотов А.А. Гибридный подход к 3D реконструкции сложных индустриальных объектов из облака точек // Мягкие вычисления и измерения: сборник трудов XXI Международной конференции, 2018. Т. 1. С. 308-311.

2. Беляевский К.О., Болсуновская М.В. Использование целочисленной арифметики для формирования октодерева // Неделя науки СПбПУ. 2019. Т. 1. С. 122-125.

3. Беляевский К.О., Болсуновская М.В. Использование механизма отображения памяти при формировании октодерева облака точек // Неделя науки СПбПУ. 2019. Т. 1. С. 125-128.

Публикации Scopus

1. Bolsunovskaya M., Tammsaar S., Beliaevskii K., Fedotov A., Gintciak A. Experimental sample of a software module for processing of a cloud of laser scanning points for natural-technical systems development // Proceedings of the 33rd International Business Information Management Association Conference, IBIMA 2019: Education Excellence and Innovation Management through Vision 2020, 2019. Pp. 8619-8627.

2. Badenko V., Tammsaar S., Beliaevskii K., Fedotov A., Vinogradov K. Multithreading in Laser Scanning Data Processing // Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 11619 LNCS, 2019. Pp. 289-305.

Результаты Интеллектуальной Деятельности

1. Таммсаар С.В.  Программа для создания растровых проекций / С.В. Таммсаар, К.О. Беляевский, Н.С. Чупин. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018665901 от 11.12.2018.

2. Таммсаар С.В. Программа для сортировки и фильтрации облака точек / С.В. Таммсаар, К.О. Беляевский, Н.С. Чупин. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018666456 от 17.12.2018.

3. Болсуновская М.В. Программа хранения облака точек лазерного сканирования для природно-технических систем / М.В. Болсуновская, А.В. Лексашов, А.М. Гинцяк, К.О. Беляевский. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019660673 от 09.08.2019.

4. Болсуновская М.В. Программа визуализации облака точек лазерного сканирования для природно-технических систем / М.В. Болсуновская, А.В. Лексашов, А.М. Гинцяк, К.О. Беляевский. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019619801 от 24.07.2019.

5. Таммсаар С.В. Программное средство построения проекций облака точек, полученных от мобильного комплекса лазерного сканирования / С.В. Таммсаар, К.О. Беляевский. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015617817 от 22.07.2015.

6. Беляевский К.О. Программа для гибридной обработки облака точек / К.О. Беляевский, С.В. Таммсаар. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019665354 от 22.11.2019.

7. Беляевский К.О. Программа для визуализации облака точек / К.О. Беляевский, С.В. Таммсаар. – Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019665556 от 25.11.2019.

При проведении тайного голосования диссертационным советом принято решение о присуждении Кириллу Беляевскому ученой степени кандидата технических наук (18 голосов – «за», 0 – «против», 1 – «воздержался»).

Поздравляем новоиспеченного кандидата технических наук и желаем профессиональных успехов!