Aktualności
2011-11-07
Modularna wizja VisNow
Wizualizacja danych i analiza wizualna w ICM.
Prace związane z analizą wizualną danych są prowadzone w ICM od początku istnienia Centrum. Przez długi czas wykorzystywano i rozwijano komercyjne systemy AVS i AVS Express firmy Advanced Visual Systems, organizując m.in. ogólnokrajową licencję akademicką, szkolenia użytkowników oraz rozbudowę tych systemów o własne wyspecjalizowane moduły.

Najważniejsze z nich, to opracowane w ICM moduły:

•  wizualizacji danych bimolekularnych (nagroda ComputerWorld Smithsonian Award za opracowanie programowania do dynamiki kwantowo-klasycznej i technik wizualizacji wyników symulacji reakcji enzymatycznych 1998),
•    wizualizacji numerycznej prognozy pogody (lata 1998-2006),
• generacji siatek obliczeniowych iwizualnej analizy symulacji przepływów w zespoleniach naczyniowych w kardiochirurgii.
•    analizy wizualnej zintegrowanych danych obrazowych MRI i sygnałowych EEG.

Ograniczenia licencyjne i zamkniętość kodu systemów AVS oraz ograniczenia jakościowe i niewygodny interfejs użytkownika w dostępnych systemach otwartych (IBM DX, SciRun, ParaView) oraz rozwój platformy Java skłoniły do opracowania własnych systemów analizy wizualnej dynamik molekularnych MolDyAna (http://moldyana.icm.edu .pl) oraz otwartego systemu modularnego VisNow (http://visnow.icm.edu.pl). Elementy MolDyAny zostały już zintegrowane w systemie VisNow jako biblioteka modułów wizualizacji bimolekularnej oraz analizy statystycznej.

Obecnie zespół prowadzi prace nad stabilizacją i rozwojem systemu VisNow, wszczególności nad pełnym dostosowaniem infrastruktury VisNow do pracy wśrodowisku rozproszonym z realizacją modelu dataflow w technologii komunikacji asynchronicznej, uniwersalizacji formatu danych oraz rozbudowy palety metod analizy danych i ich wizualizacji. Ważnym, istotnie różniącym VisNow od dostępnych komercyjnych i akademickich systemów wizualizacji danych stał się moduł VNScript umożliwiający szybkie prototypowanie algorytmów obliczeniowych symulacji i analizy danych oraz generację efektywnego kodu Javy wykonywanego natywnie w systemie.

Główne kierunki zastosowań systemu VisNow to analiza symulacji kosmologicznych oraz zastosowania biomedyczne. Wsystemie zostały zaimplementowane moduły analizy obrazowej (odszumiania ipoprawy jakości obrazu, dopasowania iuśredniania geometrycznego danych wolumetrycznych i segmentacji. 

System VisNow oprócz budowy sieci modułów realizujących paradygmat programów sterowanych przepływem danych umożliwia budowę gotowych aplikacji dla określonych obszarów zastosowań. Jedna z takich aplikacji umożliwiająca interaktywne ustalanie geometrycznych parametrów obrazu medycznego znalazła zastosowanie w diagnozie i planowaniu operacji ortopedycznych.

Z uwagi na elastyczność rozwiązań opartych na VisNow w niedalekiej przyszłości przewiduje się również zastosowanie tego systemu do bieżącej kontroli aplikacji realizujących wielkoskalowe symulacje numeryczne (z wizualizacją aktualnego stanu symulacji i zwrotnym sterowaniem jej parametrami). Pozwoli to na jeszcze lepsze wykorzystanie sprawdzonych w praktyce algorytmów generowania obrazów do analizy wizualnej danych badawczych, w większym niż dotychczas wachlarzu zastosowań.

Krzyszfor S. Nowiński, ICM