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图形学存储容量的计算

发布时间: 2023-02-05 02:42:34

① 请问分辨率和存储大小是怎么计算的

分辨率是数码相机中一个重要的参数,其数值大小将直接影响到最终图像的质量。图像的分辨率越高,那么图像的尺寸和体积都将越大,而数码
相机是采用存储卡做为存储设备,我们一般用水平和垂直方向上所能显示的像素数来表示分辨率,例如1600×1200。该值越大图形文件所占用的
磁盘空间也就越多,从而图像的细节表现得更充分。

② 量子计算与量子计算机进展随议

我第一次对量子计算产生印象是在1995年,虽然之前知道量子计算和量子计算机的概念,但都不如那次印象深刻。那个时候我在中科院计算所CAD开放实验室担任副主任。在接待中科院一位领导的过程中,他在观看了我们的科研成果后说道,你们如果能够将精力投入到量子计算领域就好了,这个领域目前看很艰难,但从国家角度看急需开展研究。时至今日,我除了对这件事印象深刻之外,还对这位领导的眼光、视野深感佩服。

由于我从事的是CAD、图形学、可视化方面的研发工作,偏软件、偏应用,和量子计算差异很大,个人和实验室在量子计算方面也缺乏基础,再加上后来把主要精力投入到了流程工业软件上,此事当时也只能作罢。

时隔数年,再次关注量子计算,一是因为国内在量子计算、量子计算机和量子通信等方面取得了进展;另一个原因是2017年到美国时,发现参加图灵奖颁奖典礼的很多科学家都在做量子计算。另外有一次在过美国海关时,被海关人员问到了量子计算的一些事情,这个经历令我印象深刻。在此之后,作为计算领域的专业人士,我对量子计算就无法再持忽视态度了。

由于我对量子计算、量子计算机、量子通信尚属外行,为了理解这些概念,我主动查阅了一些文献资料,对于量子、量子计算、量子计算机、量子通信等概念和原理做了了解,这样相对于对量子计算感兴趣的非专业人士来讲,我比他们确实更了解一些,但在该领域的专业从业人士看来,我依然是一个外行。以我这个状态,今天也是“斗胆”就量子计算进展做一些议论,其目的是为了引起 社会 思考,有助于量子计算等 科技 的发展,同时也是为了让读者了解CCF的CNCC上即将举办的“后量子霸权阶段的量子计算”技术论坛。由于我相对外行,肯定有很多描述不当之处,还请读者批评指正,如果要听真正的专家讲解,还是可以到CNCC去听讲、提问或参与讨论,该技术论坛的相关信息请访问CNCC网站(cncc.ccf.org.cn)。

为了了解后面的内容,首先要弄清楚什么是量子。量子(quantum)是现代物理的重要概念,即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,该最小基本单位被称为量子。量子一词最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出,经爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、狄拉克、玻恩等人不断完善,在20世纪的上半叶,建立了完整的量子力学理论体系。量子力学原理存在很多和经典物理原理不同的地方,如能量不连续、波粒二象性、不可测(薛定谔猫原理)、量子纠缠等,因篇幅所限,这些概念不在本文中叙述,读者可以通过查阅文献来了解。

要注意的是,量子体系有很多种,目前领域内普遍关注的量子计算实现方式有超冷原子、离子阱、光子、超导量子比特、半导体量子点、拓扑量子计算、N-V色心等,读者有时间也可以自行了解其具体含义。

量子通信利用了量子的基本特性(主要是量子纠缠)进行安全通信,主要分为量子密钥分发和量子态隐形传输两种方式。量子密钥分发可以建立安全的通信密码,实现一次一密的加密传输,有极高的安全性。量子密钥分发技术再辅以光开关等技术,还可以实现量子密钥分发网络,实现大规模应用。量子态隐形传输是基于量子纠缠态的分发与量子联合测量,实现信息传输,可以实现任意远距离的量子密钥分发。目前从报道看,中国的量子通信技术有很大进展,但由于很难看到具体的技术资料,源于报道只言片语的相关信息,很难推断出大众关心的产业化应用时间表。

量子计算范围比较广,泛指使用量子力学原理进行计算的所有技术,其中除了量子计算机之外,还有在传统计算机上的模拟量子计算,以及量子计算模拟芯片等。目前量子计算研究进展很快,但量子计算的真正突破取决于真正的量子计算机的进展,尤其是量子存储和计算器件(注意,这里没有使用芯片,因为量子器件和传统的芯片是完全不同的概念)。因为量子计算机可以实现存储容量的指数级增长,同时具有天然的并行计算能力,它可以极大提升存储能力和计算能力。

为了弄清楚量子计算、量子计算机的进展, 2020年3月,CCF YOCSEF举办了一个思辨式的技术论坛,论坛题目是“ 量子计算机离我们还有多远?”。这场论坛吸引了2000多名观众在线参与,是一次不错的科学普及和对量子计算机发展的思辨活动。在这个技术论坛上,我了解到,量子计算一 直受到各国政府、大型企业及科学家的重视,政府和大型企业已经投入了大量资金。且有报道称,预计未来5年量子计算机的性能每年都将提高10倍,这意味着到2025年量子计算机的速度将比现在提高10万倍。但同时对量子计算机的进展,业界也存在不同的声音,如2019年法国蒙彼利埃学院理论物理学家Michel Dyakonov就在IEEE Spectrum发表文章,认为在可预见的将来看不到有用的量子计算机;美国俄克拉荷马州立大学的知名教授Subhash Kak也持类似观点。该论坛的组织者梳理了国内外量子计算方面的研究,将研究内容分为三个类别进行分析:量子计算机、模拟量子计算机、传统计算机上实现的量子算法或量子软件,发现学界争议的核心点是在量子计算机方面,而对于后两个类别的研究内容,学者之间几乎没有争议。为此将该论坛焦点定位在“量子计算机”领域,希望能够拨开笼罩在量子计算机上的迷雾。论坛覆盖基本原理、基本进展、工程化、产业化等方面内容,形成的共识是广泛商用的通用量子计算机还需要等待10年以上,甚至可能要等30年。从后来的报道看,该论坛确实让参会者了解了量子计算机的相关概念和原理,并对量子计算机的研究进展有了一定的认知,我遇到的参会者也基本上都表示很有收获。

一次论坛不能让人了解全部,也无法解决所有问题,CCF之前已经安排了很多量子计算的研讨、思辨活动,后续还将安排不同深度、不同广度的活动。本文要推荐的是即将在CNCC2020上举办的一个技术论坛“后量子霸权阶段的量子计算”。本次论坛由中科院计算所孙晓明和张家琳副研究员主导策划,邀请了 范桁( 中科院物理所研究员,固态量子信息与计算实验室主任,报告题目为超导量子计算与量子模拟)、 孙麓岩( 清华大学交叉信息研究院,报告题目为量子纠错)、 尹璋琦( 北京理工大学物理学院量子技术研究中心教授,报告题目为云端量子计算)、 张家琳( 中科院计算所副研究员,报告题目为量子电路深度优化)等,内容很具体,适合计算领域专业人士参与。这些专家在量子计算领域比我专业得多,如果能和他们当面交流,相信会有更大收获。论坛具体安排在10月24日下午13:30~15:30,如果有兴趣观看他们的报告,并和这些专家交流,可通过CNCC网站(cncc.ccf.org.cn)报名参与。

③ (计算机图形学)如何求帧缓存~急

帧缓冲器的容量v与分辨率m*n,可同时显示的k种颜色之间的关系满足v=m*n*(lgK)的整数上限。
在这里,因为可选2^15种颜色,所以lgK=15,代入公式就可以知道帧缓存的容量为v=1.625MB
查找表的长度N=15,字宽W=17
【这里,如果W>N,可以有2^W灰度等级,但每次只能有2^N个不同的灰度等级可用】

④ 求救计算机图形学试题:灰度等级为256极,分辨率为1024*1024的显示器,至少需要的帧缓存容量为多少

B: 1MB;