Optimierung und Laufzeitanalyse von Musterskelettierungen auf Parallelrechnern

Die technische und architektonische Entwicklung der Computersysteme erschließt durchdie kontinuierliche Erhöhung der verfügbaren Rechenleistung sukzessive komplexereAnwendungsgebiete. Innovative Architekturen, die sich vom konventionellen vonNeumann-Konzept abheben, erfahren dabei zunehmende Akzeptanz. An exponierterStelle stehen hier die Parallelrechner, die mittlerweile in vielen Einsatzbereichen etabliertsind. Um das Leistungspotential der neu konzipierten Organisationsstrukturen undOperationsprinzipien ausschöpfen zu können, müssen auch die Software-Komponentenwie Betriebssyteme und Anwenderprogranune angepaßt werden. Hierzu ist unabdingbareVoraussetzung die Abkehr von traditionellen sequentiellen Denkmustern und den aufihnen basierenden Algorithmen sowie die Entwicklung originärer paralleler Algorithmen[Hoßf,83].Mit dem Einsatz heutiger Höchstleistungsrechner gewinnt der Bereich der visuellen Systeme,ein Themenschwerpunkt der 'Künstlichen Intelligenz' und dominanter Sektorzukünftiger Computergenerationen, an Bedeutung. Auf der einen Seite konnten die ausder Verarbeitung großer Bilddatenmengen resultierenden hohen Rechenzeiten erst in denletzten Jahren signifikant reduziert werden, auf der anderen Seite stellt sich in vielenAnwendungen die Erfordernis, die produzierten Datenmengen in geeigneter Weise graphischaufzubereiten und somit leichter interpretierbar zu machen.Die Erzeugung und Auswertung visueller Daten mittels Rechner läßt sich in die dreiGebiete Computergraphik, Bildverarbeitung und Mustererkennung untergliedern[Pavl,82]. Computergraphik ist Umsetzung von nicht-visueller Information in Bilder,wie etwa die Generierung von Kurvenzügen aus numerisch vorliegenden Meßwerten.In der Bildverarbeitung beschränkt man sich auf die Transformation vorhandenerBildobjekte (z.B. Kontrast- oder Konturveränderungen), um diese auf bestinunte Anwendungenzuzuschneiden. Die Mustererkennung schließlich beschreibt oder klassifiziertein vorliegendes Bildobjekt, sie ist die zur Computergraphik inverse Disziplin.Exemplarisch seien die Fingerabdruck-Identifikation und die Buchstabenerkennung genannt. [...