Algoritmos para agricultura de precisión utilizando computación de alto rendimiento

Tesis (Doctorado en Ciencias Informáticas) - Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Informática, 2022.

Capítulo 1. Introducción -- 1.1 Antecedentes -- 1.2 Objetivos -- 1.3 General -- 1.4 Específicos -- 1.5 Motivación -- 1.6 Aporte -- 1.7 Publicaciones Propias -- 1.7.1 Revisión Literatura -- 1.7.2 Algoritmos Paralelos -- 1.7.3 Imágenes adquiridas con dron -- Capítulo 2. Marco Teórico -- 2.1 Agricultura de precisión -- 2.1.1 Visión por computadora -- 2.1.2 Procesamiento de imágenes -- 2.1.3 Técnicas de procesamiento de imágenes -- 2.1.4 Técnicas para la detección de líneas de cultivo -- 2.1.5 Técnicas de identificación de vegetación -- 2.1.6 Herramientas y equipos -- 2.1.7 Vehículos aéreos no tripulados (Drones) -- 2.2 Arquitecturas paralelas -- 2.2.1 Taxonomía de Flynn -- 2.2.2 Multiprocesadores -- 2.2.3 Procesadores vectoriales lineales -- 2.2.4 Arreglo de procesadores -- 2.3 Modelos de paralelismo -- 2.3.1 Paso de mensajes -- 2.3.2 Memoria compartida -- 2.3.3 Paralelismo de Hilos -- 2.3.4 Paralelismo de datos -- 2.3.5 Paralelismo de tareas -- 2.4 Medidas de rendimiento paralelo -- 2.4.1 Limitaciones del paralelismo -- 2.4.2 Tiempos de ejecución -- 2.4.3 Aceleración (SpeedUP) -- 2.4.4 Eficiencia -- 2.4.5 Costo computacional -- 2.4.6 Escalabilidad -- 2.5 Arquitecturas heterogéneas -- 2.5.1 Multicore -- 2.5.2 GPU -- 2.5.3 Xeon Phi -- 2.5.4 Raspberry -- 2.5.5 Jetson Nano -- 2.6 Lenguajes de programación paralela -- 2.6.1 MPI -- 2.6.2 OpenMP -- 2.6.3 CUDA -- 2.6.4 Python -- 2.6.5 Matlab -- 2.7 Diseño de Algoritmos paralelos -- 2.7.1 Teoría de la complejidad computacional -- 2.7.2 Principios de programación paralela -- 2.7.3 Concurrencia en los algoritmos -- 2.7.4 Metodología de Foster’s -- Capítulo 3. Caso de estudio -- 3.1 Herramientas y Equipamiento -- 3.1.1 Dron DJI Mavic 2 Pro -- 3.1.2 Adquisición de imágenes -- 3.1.3 Detalles de las muestras de cultivo -- 3.1.4 Equipo de procesamiento -- 3.2 Diseño del algoritmo -- 3.2.1 Alturas y longitudes en píxeles -- 3.2.2 Algoritmo paralelo con imágenes obtenidas con cámara -- 3.2.3 Algoritmo secuencial con imágenes obtenidas con dron -- 3.2.4 Algoritmo paralelo con imágenes obtenidas con dron -- Capítulo 4. Resultados -- 4.1 Procesamiento de imágenes -- 4.1.1 Primera semana -- 4.1.2 Segunda semana -- 4.1.3 Tercera semana -- 4.1.4 Cuarta semana -- 4.2 Medidas de rendimiento -- 4.2.1 Tiempos de ejecución -- 4.2.2 Aceleración (Speedup) -- 4.2.3 Eficiencia -- 4.2.4 Costo computacional -- 4.3 Pruebas estadísticas -- 4.4 Análisis de Resultados -- Conclusiones -- Trabajos futuros -- Referencias