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Ing. Danis Lo´pez Naranjo, Dr. C. Jose´ Herna´ndez Palancar

Las unidades de procesamiento gra´fico cuentan con centenas de procesadores, esto le permite una gran capacidad de procesamiento explotado con e´xito por desarrolladores y cientı´ficos en aplicaciones geome´tricas y de procesamiento de ima´genes. Estas bondades como son el aumento significativo en el paralelismo dentro de un procesador no solo son utilizadas en el mundo de los gra´ficos, sino, en otras esferas como: la simulacio´n fı´sica, la bioinforma´tica, la minerı´a de datos y el reconocimiento de patrones, siendo esta u´ltima el principal campo de accio´n donde se centra el estudio en particular el reconocimiento de rostro.

Esta investigacio´n se enfoca en el ana´lisis de la aceleracio´n de algoritmos relacionados con el reconocimiento de rostros implementados, para ser ejecutados en las unidades de procesamiento gra´fico utilizando los modelos de programacio´n paralela. En e´pocas anteri- ores, muchos de estos algoritmos fueron programados en un lenguaje de bajo nivel como ensamblador; que por su difı´cil proceso de desarrollo fue necesario la reimplementacio´n de varias librerı´as gra´ficas como: OpenGL (versio´n libre) y DirectX (de Microsoft) y lenguajes de programacio´n de alto nivel tales como: Cg [3], HLSL [4], Sh [6], GLSL [5], SCOUT [8] dise˜nados especı´ficamente para la visualizacio´n de datos en la GPU.

El estudio muestra algunos de los principales resultados y aspectos de intere´s rela- cionados con la aplicacio´n de algoritmos acelerados e implementados en paralelo para el reconocimiento de rostros procesados por una GPU. Este trabajo se ha organizado el informe en las siguientes tema´ticas: 1ra seccio´n: Unidad de Procesamiento Gra´fico, 2da seccio´n: Computacio´n Paralela , 3ra seccio´n: Esta´ dedicada las unidades de procesamiento gra´fico de propo´sito general, 4ta seccio´n: Algoritmos de reconocimiento facial implementa- dos en una GPU, 5ta seccio´n: Se muestran los resultados obtenidos con esta investigacio´n.

2.

Unidad de procesamiento gra´ co o GPU

Los productos de hardware gra´ficos han ido evolucionado considerablemente en las u´ltimas dos de´cadas, por la incorporacio´n de ma´s capacidad de ca´lculo y programacio´n a fin de atender las crecientes demandas de multimedia, video juegos, ingenierı´a y aplicaciones de visualizacio´n cientı´fica. Los primeros procesadores gra´ficos eran esencialmente dispositivos de funcio´n fija que implementaban un pipeline gra´fico a la rasterizacio´n. Los dispositivos modernos son muy programables y ejecutan el software de forma muy similar a una CPU, cada generacio´n de las GPU dependen cada vez ma´s de grandes conjuntos de unidades de procesamiento completamente programables, en lugar del hardware con funciones fijas utilizadas en los dispositivos de la generacio´n anterior.

En los u´ltimos cinco a˜nos, se han alcanzado numerosos avances importantes en la adaptacio´n de la arquitectura de hardware de la GPU para un mejor apoyo a la com- putacio´n de propo´sito general, adema´s de las cargas de trabajo existentes de gra´ficos. La creciente necesidad de programacio´n de software para el procesamiento geome´trico y otras operaciones ma´s alla´ del sombreado de las GPU modernas, condujo a la transicio´n de de- jar de usar efectos especiales de formatos nume´ricos a las representaciones de la ma´quina esta´ndar para los nu´meros enteros y nu´meros en punto flotante, junto con una simple y

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