KR20200124287A - 이종 데이터를 위한 확장 가능한 변환 처리 유닛 - Google Patents

Abstract

처리 유닛 디바이스로서, 처리 유닛 디바이스의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛; 및 적어도 하나의 제어 유닛에 의해 실행될 변환(transform)과 연관되는 적어도 하나의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛― 변환은 출력 유니버스(output universe)에 포함되는 출력 사이트(output site)에 적용될 이펙트(effect)를 포함하고, 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 이펙트 블록(effect block) 및 아웃사이트 블록(outsite block)을 포함하고, 이펙트 블록은 이펙트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제1 저장 유닛을 포함하고 아웃사이트 블록은 출력 사이트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제2 저장 유닛을 포함함 ―을 포함하는 처리 유닛 디바이스가 제공된다.

Description

이종 데이터를 위한 확장 가능한 변환 처리 유닛

본 발명은 컴퓨터 분야에 관한 것으로, 특히 이종 데이터(heterogeneous data)를 위한 처리 유닛에 관한 것이다.

고성능 컴퓨팅 및 슈퍼컴퓨팅은 힉스 입자(Higgs Boson)의 발견(CERN) 및 인간 게놈의 시퀀싱(Human Genome Project)과 같은 많은 성과를 거두었다. 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 슈퍼컴퓨팅은 의료 및 의약, 모델링 및 시뮬레이션, 보안, 핀테크, 엔지니어링 및 제조 산업과 같은 영역에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다고 믿어진다.

HPC 및 슈퍼컴퓨팅 커뮤니티는 상기의 산업들에 더 깊은 영향을 미치기 위해 해결되어야 하는 과제에 직면해 있다. 일부 과제는 하드웨어 및 소프트웨어 수준 모두에서 확장성을 처리하고, 다단계 계층구조를 표현 및 처리하고, 이종-데이터 융합을 달성하고, 인간의 인지적 약점을 보완하기 위한 대안을 찾으려는 인간의 애로 사항을 해결하는 것이다. 종래기술의 프로세서 및 컴퓨터 시스템 능력은 엑사스케일(exascale) 컴퓨팅 및 그 이상을 처리하기 위해 더욱 발전할 필요가 있으며, 연구원들 및 산업계가 슈퍼컴퓨터를 이용할 수 있도록 사용 및 이해하기에 용이하고 기능적으로도 완전한 공통된 도구에 대한 필요성도 존재한다.

더욱이, 컴퓨터 모델링 또는 시뮬레이션을 수행하기 위해 많은 수의 시스템이 개발되었다. 이들 시스템은 일반적으로 몇 가지 응용으로 제한되며, 대부분 한 가지 지식 분야에서만 사용될 수 있다. 결과적으로, 한 시스템의 전문가는 수련과 학습에 상당한 노력을 기울이지 않는 한 다른 시스템들에 능통하지 못한다. 또한, 모델 및 시뮬레이션 모델은 일반적으로 플랫폼들간에 호환되지 않는다. 일부 회사는 그 제품 생태계 안에서 어느 정도의 호환성을 제공하지만, 종종 사용자들은 각각의 제품을 알고 그들 각각의 방법, 기술 및 모델링 패러다임을 이해해야 하는 데, 이것이 중대한 단점이 된다.

일부 시뮬레이션 소프트웨어 또는 솔루션은 소프트웨어 개발 키트(SDK) 또는 스크립팅 언어에의 액세스를 제공한다. 이들 스크립팅 언어는 일반적으로 텍스트이고 C++TM, C#TM, JavaTM 또는 PythonTM과 같은 프로그래밍 언어와 유사하다. 이러한 소프트웨어 언어의 경우, 사용자는 소프트웨어를 사용할 수 있는 사용자의 유형을 현저하게 제한하는 효과가 있는 "코딩 장벽(coding barrier)"이라고 할 수 있는 것에 곧바로 직면할 것이다. 소프트웨어에 더 폭넓게 액세스할 수 있도록 하기 위해, 이러한 소프트웨어 공급 업체는 때때로 2D 시각적 인터페이스에서 기호로 디스플레이된 블록에 코드, 함수 및 스크립트를 숨긴다. 다수의 블록을 추가하고 이들을 상호 연결함으로써, 블록 다이어그램이 생성되어 2D로 제시되는 시뮬레이션 모델을 나타낸다. 시뮬레이션을 실행한 후에, 분석을 돕기 위해 출력이 2D 그래프로 디스플레이될 수 있다. 이러한 시스템에서는, 물리적 모델의 표현과 물리적 모델 관련 데이터 사이에 차이가 있다. 예를 들어, 자동차의 휠에 작용하는 힘에 접근하고 도식화할 수 있기는 하지만, 휠이 회전하는 자동차의 3D 모델은 없다. 자동차 산업에서는, 서로 다른 부품들이 상호 연결되고 시뮬레이션될 수 있지만, 이러한 시뮬레이션은 자동차가 설계될 때 폐기될 것이다. 이러한 시뮬레이션은 제품에 관한 추상적인 정보를 연구하기 위한 것이며 대부분 미분 방정식에 의존한다. 사용자에게는 물리학 및 수학에 대한 고급 지식이 필요하기 때문에, 이러한 프로그래밍 시스템은 엔지니어 또는 연구원과 같은 숙련자에 의해서만 사용되어야 한다.

현대 과학 및 기업 프로젝트는 이제 다학문적, 협력적, 세계적이고 매우 복잡하다. 다수의 기업 및 공공 기관을 재편하는 대규모 다학문적 프로젝트 계획(가상 생리학적 인간 프로젝트(Virtual Physiological Human Project), 인간 두뇌 프로젝트(Human brain project), 브레인 이니셔티브(BRAIN Initiative))이 다수 존재한다. 이러한 프로젝트에 있어서는, 참여자의 일부만이 모델 및 시뮬레이션을 생성하는 숙력도를 갖고 있다. 대부분의 참여자는 그들의 고도로 전문화된 분야의 전문가이며, 다른 분야의 전문가에게 자신의 지식을 소통하거나 자신의 지식을 대규모의 응집력 있는 모델에 통합하기는 쉽지 않다.

따라서, 향상된 프로그래밍 방법을 허용하는 향상된 처리 유닛 아키텍처에 대한 필요성이 존재한다.

제1의 넓은 양태에 따르면, 처리 유닛 디바이스로서, 처리 유닛 디바이스의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛; 및 적어도 하나의 제어 유닛에 의해 실행될 변환(transform)과 연관되는 적어도 하나의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛― 변환은 출력 유니버스(output universe)에 포함되는 출력 사이트(output site)에 적용될 이펙트(effect)를 포함하고, 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 이펙트 블록(effect block) 및 아웃사이트 블록(outsite block)을 포함하고, 이펙트 블록은 이펙트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제1 저장 유닛을 포함하고 아웃사이트 블록은 출력 사이트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제2 저장 유닛을 포함함 ―을 포함하는 처리 유닛 디바이스가 제공된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 포함하는 변환-폼(transform-form) 명령어 세트를 더 사용해서 변환을 실행하도록 구성된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 변환 로직 유닛에 포함된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 적어도 하나의 변환 블록 중 하나의 변환 블록에 포함된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 적어도 하나의 변환 블록은 복수의 변환 블록을 포함하며, 복수의 제어 유닛의 각각의 제어 유닛은 복수의 변환 블록의 각각의 변환 블록에 포함된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 이펙트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 아웃사이트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제2 로직 유닛을 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 적어도 하나의 제2 로직 유닛은 산술 로직 유닛 및 로직 게이트 중 하나를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 변환 로직 유닛에 포함되는 중앙 유닛을 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 외부 메모리에 연결 가능하다.

일 실시형태에 있어서, 출력 유니버스에 관한 정보는 외부 메모리에 저장된다.

일 실시형태에 있어서, 처리 유닛 디바이스는 내부 메모리를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 출력 유니버스에 관한 정보는 내부 메모리에 저장된다.

일 실시형태에 있어서, 출력 유니버스에 관한 정보는 제1 저장 유닛들 중 일부 및 제2 저장 유닛들 중 일부의 적어도 하나에 저장된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제1 저장 유닛 및 적어도 하나의 제2 저장 유닛은 레지스터를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 입력 유니버스(input universe)에 포함되는 입력 사이트(input site)에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제3 저장 유닛을 포함하는 인사이트 블록(insite block)을 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 인사이트 블록은 복수의 제어 유닛 중 적어도 하나를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은:

입력 유니버스의 부분 공간(subspace)을 정의하는 입력 스코프(input scope)에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제4 저장 유닛을 포함하는 인사이트 스코프 블록(insite scope block); 및

출력 유니버스의 부분 공간을 정의하는 출력 스코프(output scope)에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제5 저장 유닛을 포함하는 아웃사이트 스코프 블록(outsite scope block)을 더 포함한다.

다른 넓은 양태에 따르면, 처리 유닛 디바이스로서, 처리 유닛 디바이스의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛; 및 적어도 하나의 제어 유닛에 의해 실행될 변환과 연관되는 적어도 하나의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛― 변환은 입력 유니버스에 포함되는 입력 사이트로부터의 정보로 수정될 이펙트를 포함하고, 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 이펙트 블록 및 인사이트 블록을 포함하고, 이펙트 블록은 이펙트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제1 저장 유닛을 포함하고 인사이트 블록은 입력 사이트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제2 저장 유닛을 포함함 ―을 포함하는 처리 유닛 디바이스가 제공된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 포함하는 변환-폼 명령어 세트를 더 사용해서 변환을 실행하도록 구성된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 변환 로직 유닛에 포함된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 적어도 하나의 변환 블록 중 하나의 변환 블록에 포함된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 적어도 하나의 변환 블록은 복수의 변환 블록을 포함하며, 복수의 제어 유닛의 각각의 제어 유닛은 복수의 변환 블록의 각각의 변환 블록에 포함된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 이펙트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 인사이트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제2 로직 유닛을 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 적어도 하나의 제2 로직 유닛은 산술 로직 유닛 및 로직 게이트 중 하나를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 변환 로직 유닛에 포함되는 중앙 유닛을 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 외부 메모리에 연결 가능하다.

일 실시형태에 있어서, 입력 유니버스에 관한 정보는 외부 메모리에 저장된다.

일 실시형태에 있어서, 처리 유닛 디바이스는 내부 메모리를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 입력 유니버스에 관한 정보는 내부 메모리에 저장된다.

일 실시형태에 있어서, 입력 유니버스에 관한 정보는 제1 저장 유닛들 중 일부 및 제2 저장 유닛들 중 일부의 적어도 하나에 저장된다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제1 저장 유닛 및 적어도 하나의 제2 저장 유닛은 레지스터를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 출력 유니버스에 포함되는 출력 사이트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제3 저장 유닛을 포함하는 아웃사이트 블록을 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 아웃사이트 블록은 복수의 제어 유닛 중 적어도 하나를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은:

입력 유니버스의 부분 공간을 정의하는 입력 스코프에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제4 저장 유닛을 포함하는 인사이트 스코프 블록; 및

출력 유니버스의 부분 공간을 정의하는 출력 스코프에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제5 저장 유닛을 포함하는 아웃사이트 스코프 블록을 더 포함한다.

더 넓은 양태에 따르면, 프로그래밍을 위한 컴퓨터-구현 방법으로서, 적어도 출력 유니버스에 포함되는 폼(form) 및 폼에 적용될 이펙트를 식별하는 출력 사이트를 포함하는 변환을 수신하는 단계; 출력 유니버스로부터 출력 사이트와의 출력 매치(output match)를 검색하는 단계; 검색된 출력 매치에 이펙트를 적용함으로써 수정된 출력 매치를 취득하는 단계; 및 수정된 출력 매치를 출력하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

일 실시형태에 있어서, 수정된 출력 매치를 출력하는 단계는 출력 유니버스의 그래픽 표현 및 출력 유니버스 내의 수정된 출력 매치를 디스플레이하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션 및 변환의 그래픽 표현을 디스플레이하기 위한 제2 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하고, 상기 수정된 출력 매치를 출력하는 단계는 수정된 출력 매치를 사용자 그래픽 인터페이스의 제1 섹션 내에 디스플레이하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 변환은 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 더 포함하고, 상기 검색된 출력 매치에 이펙트를 적용하는 것은 변환 데이터를 사용해서 수행된다.

일 실시형태에 있어서, 변환은 입력 사이트를 더 포함하고, 방법은 입력 유니버스로부터 입력 사이트와의 입력 매치(input match)를 검색하는 단계를 더 포함하고, 상기 검색된 출력 매치에 이펙트를 적용하는 것은 검색된 입력 매치와 연관되는 정보를 사용해서 수행된다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 이펙트를 정의하기 위한 제2 섹션 및 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은:

입력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;

이펙트의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제2 섹션에 디스플레이하는 단계; 및

출력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제1 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 입력 스코프 및 출력 스코프 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함하고, 입력 스코프는 입력 유니버스의 부분 공간을 정의하고 출력 스코프는 출력 유니버스의 부분 공간을 정의하며, 입력 매치는 입력 유니버스의 부분 공간으로부터 선택되고 출력 매치는 출력 유니버스의 부분 공간으로부터 선택된다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 이펙트를 정의하기 위한 제2 섹션, 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션, 출력 스코프를 디스플레이하기 위한 제4 섹션 및 입력 스코프를 디스플레이하기 위한 제5 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은:

입력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;

이펙트의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제2 섹션에 디스플레이하는 단계;

출력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제1 섹션에 디스플레이하는 단계;

출력 스코프의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제4 섹션에 디스플레이하는 단계; 및

입력 스코프의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제5 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

또 다른 넓은 양태에 따르면, 프로그래밍을 위한 시스템이 제공되고, 해당 시스템은 통신 수단, 명령문 및 명령어를 저장한 메모리 및 전술한 방법의 단계들을 실행하도록 구성되는 처리 유닛을 포함한다.

또 다른 넓은 양태에 따르면, 컴퓨터에 의한 실행시에 전술한 방법의 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.

또 다른 더 넓은 양태에 다르면, 프로그래밍을 위한 컴퓨터-구현 방법으로서, 적어도 폼 및 폼에 적용될 이펙트를 식별하는 입력 사이트를 포함하는 변환을 수신하는 단계; 입력 유니버스로부터 입력 사이트와의 입력 매치를 검색하는 단계; 입력 매치와 연관되는 정보를 사용해서 이펙트를 수정함으로써 수정된 이펙트를 취득하는 단계; 및 수정된 이펙트를 출력하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

일 실시형태에 있어서, 수정된 이펙트를 출력하는 단계는 수정된 이펙트의 그래픽 표현을 디스플레이하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 입력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션 및 변환의 그래픽 표현을 디스플레이하기 위한 제2 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하고, 상기 수정된 이펙트를 출력하는 단계는 수정된 이펙트를 사용자 그래픽 인터페이스의 제2 섹션 내에 디스플레이하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 변환은 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 더 포함하고, 상기 이펙트를 수정하는 것은 변환 데이터를 사용해서 수행된다.

일 실시형태에 있어서, 변환은 출력 유니버스 내에 포함되는 출력 사이트를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 수정된 이펙트를 표현하기 위한 제2 섹션 및 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은:

입력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;

수정된 이펙트의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제2 섹션에 디스플레이하는 단계; 및

출력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제1 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 입력 스코프 및 출력 스코프 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함하고, 입력 스코프는 입력 유니버스의 부분 공간을 정의하고 출력 스코프는 출력 유니버스의 부분 공간을 정의하며, 입력 매치는 입력 유니버스의 부분 공간으로부터 선택된다.

일 실시형태에 있어서, 방법은 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 수정된 이펙트를 표현하기 위한 제2 섹션, 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션, 출력 스코프를 디스플레이하기 위한 제4 섹션 및 입력 스코프를 디스플레이하기 위한 제5 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

일 실시형태에 있어서, 방법은:

입력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;

수정된 이펙트의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제2 섹션에 디스플레이하는 단계;

출력 사이트를 그래픽 사용자 인터페이스의 제1 섹션에 디스플레이하는 단계;

출력 스코프의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제4 섹션에 디스플레이하는 단계; 및

입력 스코프의 그래픽 표현을 그래픽 사용자 인터페이스의 제5 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.

또 다른 실시형태에 따르면, 프로그래밍을 위한 시스템이 제공되고, 해당 시스템은 통신 수단, 명령문 및 명령어를 저장한 메모리 및 전술한 방법의 단계들을 실행하도록 구성되는 처리 유닛을 포함한다.

또 다른 실시형태에 따르면, 컴퓨터에 의한 실행시에 전술한 방법의 방법 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.

본 발명의 설명의 목적상, 폼은 2D 객체 또는 3D 객체와 같은 객체, 텍스트, 수학 방정식, 변환, 폼 모음, 변환 모음, 폼 및 변환 모음, 객체 표현, 세트, 세트 모음, 애니메이션 시퀀스 등일 수 있는 요소 또는 요소 모음으로서 이해되어야 한다. 폼의 예는 자동차, 생물학적 유기체 고양이, 분자 및 원자, 나무 모음, 기호, 변환 등의 표현을 포함한다. 폼 모음도 폼이라는 점을 이해해야 한다. 폼의 다른 예는, 3D 또는 4D 좌표계의 3D 메시, 다차원 벡터, 텐서(tensor), 인공 신경망, 2D 또는 3D로 제시되는 인공 신경망, 테이블, 어레이, 3D 좌표계의 복셀(voxel), 모양 및 실수 라인과 같은 연속적 구조의 표현, 물리적 객체, 기호, 픽셀로 구성된 기호, 단어, 스크립트, 코드, 숫자, 함수, 알고리즘, 방정식, 신경망, 임의의 타입의 데이터(예: 그래픽, 시각, 사운드, 디지털, 이미지, 텍스트, 거리, 측정치, 시간, ...), 데이터 구조, 파일명, z-버퍼 내용, 저장 내용, 저장 어드레스, 토폴로지, 메모리 어드레스, 폼 객체, 폼 객체 이름, 변수가 있는 태그 또는 표현, 폼 객체 세트, 변환, 변환 이름, 변수 및 변환 세트가 있는 표현 등을 포함한다.

입력 유니버스는 입력 사이트와 연관되는 폼들의 모음으로서 이해되어야 한다. 입력 사이트는 입력 유니버스에서 선택될 적어도 하나의 폼으로서 이해되어야 한다. 입력 스코프는 변환이 데이터를 취할 수 있는 입력 유니버스의 부분 공간으로서 이해되어야 하며, 즉 정보의 추출을 입력 유니버스의 특정 서브세트/부분으로 제한한다. 입력 유니버스의 이 서브세트/부분은 폼, 세트(합집합, 부정 및 교차 연산자를 포함), 모음, 영역, 간격, 부등식 및 방정식으로서 표현될수 있다. 부등식 및 방정식의 경우, 그 해답의 모음이 입력 유니버스의 서브세트/부분을 구성하는 것으로 이해된다.

출력 유니버스는 출력 사이트와 연관되는 폼들의 모음으로서 이해되어야 한다. 출력 사이트는 출력 유니버스에서 선택되어야 하는 적어도 하나의 폼으로서 이해되어야 한다. 출력 사이트는 변환과 연관되는 이펙트가 출력 유니버스에 적용되어야 하는 위치의 표시 또는 대체, 추가, 다음에 추가 또는 수정되어야 하는 출력 유니버스의 폼(들)의 식별로서 간주될 수 있다. 출력 스코프는 변환이 적용될 수 있는 출력 유니버스의 부분 공간으로서 이해되어야 하며, 즉 변환의 적용을 출력 유니버스의 특정 서브세트/부분으로 제한한다. 출력 유니버스의 이 서브세트/부분은 폼, 세트(합집합, 부정 및 교차 연산자를 포함), 모음, 영역, 간격, 부등식 및 방정식으로서 표현될수 있다. 부등식 및 방정식의 경우, 그 해답의 모음이 입력 유니버스의 서브세트/부분을 구성하는 것으로 이해된다.

이펙트는 완전히 새로운 폼으로서 또는 입력 사이트(들), 출력 사이트 또는 입력 및 출력 사이트의 일부의 폼(들)으로 구성되는 폼으로서 이해되어야 한다. 예를 들어, 이펙트는 폼의 모양을 변경하는 것과 같이, 출력 사이트에서 정의되는 폼의 속성을 변경할 수 있다. 다른 예에 있어서, 이펙트는 폼을 출력 사이트에서 정의되는 폼에 추가할 수 있다.

변환 데이터는 변환과 연관되는 이펙트에 사용될 일련의 정보/파라미터(횟수, 이름, 폼 모음 등)를 의미한다.

변환은 적어도 이펙트 및 출력 사이트(선택적으로 출력 스코프를 포함할 수 있음) 및/또는 입력 사이트(선택적으로 입력 스코프를 포함할 수 있음)로 구성된다. 변환은 변환 데이터를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 변환은 6 개의 부분, 즉 입력 스코프, 입력 사이트, 이펙트, 출력 사이트, 출력 스코프 및 변환 데이터로 구성된다.

입력 사이트는 입력 유니버스에 연결되고 출력 사이트는 출력 유니버스에 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 단일의 유니버스가 존재하고 입력 사이트 및 출력 사이트가 모두 단일의 유니버스에 연결되도록, 입력 유니버스가 출력 유니버스에 대응할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 본 발명의 방법 및 시스템은 변환 시퀀스 및/또는 병렬 변환 시퀀스가 적용되는 폼들로 구성된 동적 모델을 생성하는 데 사용될 수 있다. 정적 또는 동적 모델은 변환 시퀀스의 적용 결과로서 간주될 수 있다. 세상에서 관찰되는 모든 변화는 본 발명의 시스템 및 방법을 사용해서 모델링될 수 있음을 이해해야 한다.

시스템은 폼들의 모음인 것으로 이해되어야 한다. 대부분의 경우, 시스템은 보다 정확하게는 폼들에 적용되는 변환들의 모음을 갖는 폼들의 모음이다. 또한, 시스템은 폼들로도 간주된다.

일 실시형태에 있어서, 시스템은, 변환의 적용 이후에 시스템이 타임라인에서 진행되도록, 타임라인을 포함한다. 타임라인은 반드시 시간을 의미하는 것은 아니며, 변환의 적용에 있어서 취해지는 단계들로서 이해될 수도 있음을 이해해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 타임라인은 실제 클록 또는 가상 클록과 동기화될 수 있다.

가상 기계에서 재현될 수 있는 본 발명의 변환 처리 유닛 디바이스 및 그 아키텍처는 폰 노이만(Von Neumann) 처리 디바이스와 같은 종래의 처리 디바이스에 비해 하기의 장점들 중 적어도 일부를 허용한다. 이들 장점은 처리 속도, 에너지 소비, 저장소 크기, 계산 정확도, 정밀도, 충실도 및/또는 확장성과 관련된다. 또한, 본 발명의 변환 처리 유닛 아키텍처는 고성능 컴퓨팅에 있어서의 다양한 과제에 대한 새로운 해법을 제공한다.

흥미롭게도, 변환 블록을 기반으로 하는 본 발명의 변환 처리 유닛 아키텍처는 비-결정적 튜링 기계(Turing Machine)를 시뮬레이션하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 변환 블록을 수정하면, 다른 분기들을 트리거하게 되는 다른 다중 변환 블록(또는 분기)들이 트리거될 수 있다. 이는 본 발명의 변환 처리 유닛 아키텍처가 어떻게 멀티스레딩을 할 수 있고, 심지어 각각의 스레드를 다른 스레드들에 대하여 더 분할할 수 있는지에 대한 예를 제공한다.

그 동종 구축(homogenous build)(거의 변환 블록들로만 구성됨) 때문에, 변환 처리 유닛은 이질적인 디바이스들과 관련된 상호 연결 문제에 직면하지 않고도 다수의 다른 변환 처리 유닛들로 용이하게 확장될 수 있다. 이러한 변환 처리 유닛 아키텍처에 있어서는, 컴퓨터의 계산 능력을 확장하는 것이 더 많은 변환 처리 유닛들을 함께 연결하는 것에 해당한다.

일 실시형태에 있어서, 변환 블록들은 에이전트-기반의 서브-프로세서들의 아이디어를 전달하도록 이루어질 수 있으며, 여기서 각각의 변환 블록은 전역적 계산 결과에 기여하기 위해 그 환경에 기초하여 동작 및 반응하는 자율적 에이전트처럼 거동하는 것으로 이해된다.

일 실시형태에 있어서, 본 발명의 변환 처리 유닛 디바이스의 아키텍처는 내부 클록으로 구현될 수 있다.

비동기 프로세서의 경우에서와 같은 다른 실시형태에 있어서, 본 발명의 변환 처리 유닛 디바이스의 아키텍처는 전력 효율, 응답성 및 견고성을 제공하게 되는 클록리스(clockless) 처리 능력을 제공한다.

본 발명의 변환 처리 유닛 디바이스의 아키텍처는 기계 학습 및 인공 신경망의 맥락에서 사용될 수 있다. 본 발명의 변환 처리 유닛 아키텍처의 가상 기계 구현예에 있어서는, 훈련되어 추론에 사용될 수 있는 인공 신경망 및 신경망 시스템을 생성할 수 있다는 것이 입증되었다. 이는 기계 학습 알고리즘이 변환 및 폼으로 설계 및 처리될 수 있기 때문에 프로세서에 직접 배치(또는 훈련)될 수 있음을 의미한다.

프로세서 상의 인공 신경망은 속도 및 저장 공간에 대한 다양한 내부 최적화를 달성하는 데 사용될 수 있다. 특히, 프로세서에서는 자동-인코더(auto-encoder)가 데이터를 압축하는 데 사용될 수 있으며, 복잡한 기능 또는 작업을 표현 또는 근사하도록 훈련되는 사전-훈련된 인공 신경망이 배치될 수 있다. 변환 처리 유닛의 일부는 매칭을 처리 및 수행하는 데 사용될 수 있는 인공 신경망 또는 기계 학습 알고리즘 표현을 위해, 또는 계산 속도 향상을 가능하게 하는 서로 다른 계산 파이프라인들에 작업을 디스패치하는 분류를 달성하기 위해 예비 할당될 수 있다. 또한, 이는 신경망으로만 제한되지 않는 다양한 기계 학습 알고리즘을 통해 변환 처리 유닛이 외부 데이터를 고속으로 처리하는 것을 허용할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 폼 및 변환의 시스템은 시뮬레이션을 생성하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 변환 처리 유닛 디바이스는 하기의 변환을 사용함으로써 3D 심장 박동을 시뮬레이션하는 데 사용될 수 있다.

- 세포를 수축시키는 변환(이펙트: 수축된 세포, 아웃사이트: 세포); 및

- 세포의 이웃들에 정보를 송신하는 변환(이펙트: 수축된 세포 + 수축된 이웃, 아웃사이트: 수축된 세포 + 이웃).

세포의 수축 이후에, 제2 변환이 다른 모든 연결된 세포들에 연속적으로 수축을 전파하여 심장 박동을 발생시키게 된다. 프로세서 상에 심장 자기 공명 이미지로부터 생성되는 3D 데이터를 인코딩하고 상기 원리에 따라 인코딩되는 변환으로 프로세서를 실행하면, 마이크로칩 상에 3D 심장 시뮬레이션이 제공된다.

본 발명의 변환은 일부 문제에 대한 데이터 이종성 해법을 제공할 수 있다. 많은 최신 마이크로프로세서는 일반적으로 하나 이상의 산술 로직 유닛 및 부동 소수점 유닛을 포함한다. 이들은 숫자에 대한 산술 계산을 효율적으로 수행하도록 의도되어 있다. 본 발명의 변환 처리 유닛은 프로세서에서 직접 폼 및 다른 타입의 구조화 데이터에 대한 계산을 수행할 수 있게 하고 산술 연산을 병렬로 또는 비-병렬로 수행한다. 이는 구조화 데이터를 프로세서 속도로 처리할 수 있게 하고 사용자 또는 소프트웨어가 프로세서에서 직접 실행되는 새로운 데이터 타입을 정의할 수 있게 한다.

그 동적 및 동종 구조, 변환 및 폼 때문에, 적시(just-in-time) 및 사전(ahead-of-time) 컴파일이 본 발명의 실시형태들의 변환 처리 유닛에 의해 수행될 수 있다. 특히, 변환-폼 명령어 세트의 사전 컴파일은 대상 기계에서 기본적으로 실행될 수 있는 기계 코드의 생성을 가능하게 하므로, 실행 속도가 더 빨라지고, 디스크 공간이 줄어들게 한다. 동적 언어의 사전 컴파일은 상당한 속도 향상(16배 이상)을 가져오는 것으로 밝혀졌다. 또한, 적시 컴파일은 빈번하게 사용되는 코드 부분을 기계 코드에 컴파일함으로써 최적화를 수행할 수 있다. 변환 및 폼의 보편적인 구조 때문에, 이러한 최적화 기회는 변환을 실행하는 동안 빈번해질 수 있다.

변환 및 폼이 임의의 분야의 모델, 방법 및 계산을 표현할 수 있기 때문에, 상이한 분야들로부터의 상이한 다수의 모델이 폼 및 변환의 단일 시스템으로 변환될 수 있다. 이 시스템 내에서는, 모델들 사이의 정보(예를 들어, 상이한 과학 분야로부터의 것)가 고속으로 교환될 수 있다. 각각의 모델이 본 발명의 아키텍처 외부에서 구현되었을 경우, 정보를 교환하기 전에, 모델들 사이에서 정보가 교환될 때마다 정보를 변환하기 위한 변환 단계가 필요해지고, 이로써 계산 시간이 현저하게 증가된다. 한편, 이러한 문제는 본 발명의 변환 처리 유닛 아키텍처를 사용하는 동안 회피될 수 있다.

과학적 프로그램의 실행 시간의 주된 부분은 일반적으로 루프를 처리하는 데 소비된다. 루프 변환은 상이한 타입의 루프들의 실행 속도를 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 변환 처리 유닛 변환은 루프를 표현하는 데 사용될 수 있다. 다른 프로그래밍 언어와 비교하여, 작성된 변환 코드는 메모리 또는 디스크 공간을 덜 차지한다. 더욱이, 변환은 다른 변환들에 의해 자체적으로 수정될 수 있고, 그에 따라 명령어 세트를 고차 시스템으로 렌더링할 수 있다. 따라서, 변환은 루프 변환과 유사한 방식으로 수정될 수 있지만, 많은 새로운 타입의 최적화를 허용하고 이를 제어하는 방법을 제공한다는 장점이 있다. 이는 일반적으로 통상의 최신 컴파일러에 의해 제공되는 소규모의 루프 최적화와 대조된다.

일 실시형태에 있어서, 변환은 국지적 변환을 사용해서 설계를 수행하고 실제 시스템의 직접 관찰에 기초하여 모델을 설계할 기회를 제공한다. 즉, 변환은 국지적 규칙으로부터 전역적 이펙트가 나타나는 에이전트-기반 시뮬레이션을 효율적으로 행할 수 있게 한다. 이는 전역적 방정식을 풀어서 해법과 국지적 정보 및 거동을 결정하는 방법과 대조된다.

예를 들어, 가상의 심장을 설계할 때, 현재의 최첨단 기술은 고차 유한 요소법 및 복잡한 미분 방정식을 사용하는 것으로 구성된다. 전역적 미분 방정식에 대한 해법을 찾는 것 및 유한 요소법을 사용하는 것은 고비용적인 계산을 필요로 한다.

심장의 심근 세포는 실제로는 복잡한 방정식에 의존하지 않고, 이웃하는 세포들이 수축될 때에만 수축한다. 전술한 바와 같이, 일련의 변환은 이웃 세포들이 수축할 때 한 세포의 수축을 표현하기 위해 사용될 수 있으며, 그에 따라 현실이 보다 정확하게 모델링되고 시뮬레이션 정밀도 및 속도가 증가될 수 있다. 따라서, 변환을 통해, 전역적 미분 방정식을 푸는 것 및 유한 요소법을 적용하는 것과 관련된 고비용적인 계산 및 근사가 우회될 수 있다.

변환 블록 및 폼 데이터 구조와의 그 상호작용은 본 발명의 변환 처리 유닛 아키텍처의 주된 구성요소를 나타낸다. 데이터의 모든 처리는 단일의 커맨드로 데이터를 취하고, 수정하고, 이동시킬 수 있는 변환에 의존한다. 단일의 변환에 의해, 다량의 데이터가 매칭되고, 계산되어 다른 위치로 옮겨질 수 있다. 변환 커맨드가 당연히 동종 데이터 구조의 데이터를 수집하고 처리하기 때문에, 이 데이터는 GPU, 다중 GPU, 다중 CPU 및 가상 기계 구성의 처리 코어에서 병렬로 용이하게 처리될 수 있다. 특히, n 회 적용되도록 표시된 변환은 하나의 단계에서 병렬로 계산되도록 이루어질 수 있다. 변환은 계산을 처리하는 대기열에 송신될 수 있다. 독립적인 변환들은 상이한 대기열에 각각 송신될 수 있고, 그에 따라 보다 양호한 병행화가 가능해진다.

가상 기계 구성에서 본 발명의 아키텍처를 실행하는 기계에서는 모든 이종 데이터가 폼으로 작성될 수 있기 때문에, 일반적으로 단일의 스레드에서 처리되는 데이터는 본 명세서의 변환 처리 유닛의 실시형태들에 의한 변환의 사용으로 병렬로 처리될 수 있다. 예를 들어, CPU 및 GPU가 있는 컴퓨터에서, 본 발명의 아키텍처를 가상 기계 구성에서 사용하는 동안, 변환 처리 유닛을 사용하여 변환으로 처리된 데이터는 기존의 아키텍처를 통해 처리된 동일한 데이터보다 15배 내지 100배 빠르게 처리될 수 있다.

변환은 입력 사이트와의 매치들을 수집하고, 각각의 매치는 병렬로 처리될 수 있다. 이후, 각각의 매치(다수의 입력 사이트 구성요소로 구성될 수 있음)는 이펙트 및 출력 사이트(다수의 하위 구성요소를 각각 포함함)를 계산하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 출력 사이트 매치들이 수집되어 함께 수정된다. 또한, 변환이 병렬로 n 회 적용될 필요가 있을 경우, n 개의 동일한 변환이 병렬로 적용될 수 있다. 더욱이, 병렬로 적용될 수 있는 다수의 상이한 변환들이 또한 동시에 적용될 것이다.

그에 따라, 단일의 방식으로 작성된 폼 데이터 및 변환 커맨드는 GPU, 병렬 디바이스 또는 제탄 기계(Zetane Machine)에 최대한 많은 처리를 전송할 수 있게 하고, 그에 따라 최대 1000배 더 빠른 속도가 가능해진다.

본 발명의 아키텍처는 모듈성(modularity)을 허용한다. 폼 및 변환으로서 작성되는 각각의 모델은 모듈로서 저장/내보내기될 수 있다. 이후, 모듈은 보다 큰 다른 모델에서 사용 및 재사용될 수 있으며, 그에 따라 데이터의 교환 및 협업이 용이해진다. 모듈 및 모델은 메모리에 저장되고, 데이터 복사본 대신 메모리 어드레스를 사용함으로써 다른 모듈들에 의한 처리를 위해 액세스될 수 있다. 이를 통해, 액세스 및 처리 속도가 증가될 수 있다. 메모리 어드레스를 통한 모듈들의 상호 연결을 통해, 저장 공간의 사용이 감소될 수 있고, 또한 기계의 에너지 소비도 감소될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 임의의 분야의 개념을 폼으로 나타내고 폼(병렬 또는 비-병렬의 기계 코드로서)을 변환을 통해 처리할 수 있음으로써, 설계 및 계산이 간소화 및 가속화될 수 있다.

폼 및 변환의 시각적 표현은 데이터에 대한 통찰력을 더욱 크게 제공하고 진전된 모델의 구축 및 설계를 더욱 용이하게 만든다. 변환 및 데이터를 효율적으로 표현할 수 있음으로써, 사용자가 계산 및 데이터와 보다 깊게, 그리고 직관적으로 상호작용할 수 있게 된다. 특히, "인간 참여(human-in-the-loop)"에 의해, 변환 및 폼의 시각적 표현 없이는 발견될 수 없었던 중요한 최적화가 가능해질 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 취해지는 하기의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이며:
도 1은 실시형태에 따른, 변환 제어 유닛 및 변환 로직 유닛을 포함하고 외부 메모리에 연결 가능한 변환 처리 유닛을 예시하는 블록도이고;
도 2는 실시형태에 따른, 변환 제어 유닛, 변환 로직 유닛 및 내부 메모리를 포함하는 변환 처리 유닛을 예시하는 블록도이고;
도 3은 실시형태에 따른, 복수의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛을 예시하는 블록도이고;
도 4는 실시형태에 따른, 상호 연결된 복수의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛을 예시하는 블록도이고;
도 5는 실시형태에 따른, 인사이트 블록, 이펙트 블록 및 아웃사이트 블록을 포함하는 변환 블록을 예시하는 블록도이고;
도 6은 실시형태에 따른, 인사이트 블록, 인사이트 스코프 블록, 이펙트 블록, 아웃사이트 스코프 블록 및 아웃사이트 블록을 포함하는 변환 블록을 예시하는 블록도이고;
도 7 내지 도 11은 실시형태에 따른, 상호 연결된 복수의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛에 의한 입력의 처리를 예시하고;
도 12는 실시형태에 따른, 변환을 실행하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이고;
도 13은 실시형태에 따른, 도 12의 방법을 실행하기 위한 시스템의 블록도이고;
도 14는 실시형태에 따른, 입력 사이트, 입력 스코프, 이펙트, 출력 사이트, 출력 스코프 및 변환 데이터를 포함하는 변환을 예시하고;
도 15a 및 도 15b는 실시형태에 따른, 3D 환경에서 배향된 삼각형을 따르는 직사각형 박스를 예시하고;
도 16은 그 연관된 변환 데이터로 피드가 제공되는 변환의 예시적인 그래픽 표현이고;
도 17은 3 개의 포인트(point)를 생성하기 위한 예시적인 변환을 예시하고;
도 18은 연속적 라인(line)을 생성하기 위한 예시적인 변환을 예시하고;
도 19는 다수의 변환 용례의 일반화의 예시를 예시하고;
도 20은 피드에 존재하는 다수의 변수가 제공되는 예시적인 변환을 예시하고;
도 21은 포인트들을 다른 포인트들에 적층하도록 설계된 예시적인 변환을 예시하고;
도 22는 연속적 정사각형(square)을 생성하도록 설계된 예시적인 변환을 예시하고;
도 23은 연속적 삼각형(triangle)을 생성하도록 설계된 예시적인 변환을 예시하고;
도 24는 가속하는 로켓(rocket)을 생성하도록 설계된 예시적인 변환을 예시하고;
도 25는 로켓의 상대 변위를 위해 설계된 예시적인 변환을 예시하고;
도 26은 로켓을 7회 이동시키도록 설계된 예시적인 변환을 예시하고;
도 27은 보간을 이용해서 로켓을 7회 이동시키도록 설계된 예시적인 변환을 예시하고;
도 28은 보간이 생성되는 방식의 예시적인 맞춤화를 예시하고;
도 29는 절대 위치에 대한 예시적인 연속적 변환을 예시하고;
도 30은 상대 위치에 대한 예시적인 연속적 변환을 예시하고;
도 31은 로켓의 연속적 상대 변위를 생성하기 위한 예시적인 변환을 예시하고;
도 32는 n 개의 요소의 벡터를 생성하기 위한 예시적인 변환을 예시하고;
도 33은 3 × 3 행렬을 생성하기 위한 예시적인 변환을 예시하고;
도 34는 제1 실시예에 따른, 2-부분 이펙트를 포함하는 변환을 예시하고;
도 35는 제2 실시예에 따른, 2-부분 이펙트를 포함하는 변환을 예시하고;
도 36은 피드 및 2-부분 이펙트를 포함하는 예시적인 변환을 예시하고;
도 37은 예시적인 이산적 변환을 예시하고;
도 38a, 도 38b 및 도 38c는 실시예에 따른, 사면체의 면들에 사면체를 추가하는 것을 예시하고;
도 39, 도 40 및 도 41은 실시예에 따른, 세그먼트를 삼각형으로 대체하도록 설계된 변환 및 그 용례를 예시하고;
도 42 및 도 43은 제2 실시예에 따른, 세그먼트를 삼격형으로 대체하도록 설계된 변환의 용례를 예시하고;
도 44는 실시형태에 따른, 상호 연결된 2개의 뉴런을 표현하는 변환의 유니버스를 예시하고;
도 45는 도 44에 예시된 유니버스 내에 적용될 예시적인 제1 변환을 예시하고;
도 46은 도 44에 예시된 유니버스 내에 적용될 예시적인 제2 변환을 예시하고;
도 47 내지 도 49는 도 44에 예시된 유니버스 내에 적용될 예시적인 제3 변환을 예시하고;
도 50은 도 44에 예시된 유니버스 내에 적용될 예시적인 제4 변환을 예시하고;
도 51은 예시적인 시냅스 간극(synaptic cleft) 모델을 예시하고;
도 52는 도 51의 시냅스 간극에서 10 회의 신경 전달 물질(neurotransmitter)의 분비를 모델링하기 위한 예시적인 변환을 예시하고;
도 53은 실시형태에 따른, 출력 스코프를 시각적으로 표현하는 직사각형 박스가 제공되는 도 51의 시냅스 간극의 모델을 예시하고;
도 54 내지 도 57은 시냅스 간극에서의 신경 전달 물질의 분비와 신경 수용체(neuroreceptor)에 의한 그 흡수를 예시하고;
도 58 및 도 59는, 제각기, 실시형태에 따른, 그래핀 시트(graphene sheet)를 생성하기 위한 변환 및 해당 변환의 적용 결과를 예시하고;
도 60, 도 61 및 도 62는 실시형태에 따른, CO₂ 수집기를 생성하기 위해 변환을 사용하는 것을 예시하고;
도 63 및 도 64는 실시형태에 따른, 위성의 수동 회전을 예시하고;
도 65는 예시적인 자동 신호 파인더(signal finder) 변환을 예시하고;
도 66은 위성의 예시적인 키보드 활성화 회전을 예시하고;
도 67은 버튼을 통해 수행되는 위성의 예시적인 회전을 예시하고;
도 68은 자동차를 이동시키기 위한 예시적인 제1 변환을 예시하고;
도 69는 자동차를 이동시키기 위한 예시적인 제2 변환을 예시하고;
도 70 및 도 71은 실시형태에 따른, 주행거리계(odometer)의 생성을 예시하고;
도 72 및 도 73은 실시형태에 따른, 동일한 변환의 2 가지의 상이한 시각적 표현을 예시하고;
도 74는 실시형태에 따른, 변환을 생성하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 예시하고;
도 75 내지 도 79는 실시형태에 따른, 사면체를 생성하기 위한 도 74의 그래픽 사용자 인터페이스의 사용을 예시하고;
도 80은 실시형태에 따른, 도 75 내지 도 79에 예시된 단계들을 따라 취득된 사면체를 예시하고;
도 81은 실시형태에 따른, 도 75 내지 도 79에 예시된 단계들을 따라 취득된 복잡한 프랙탈(fractal)을 예시하고;
도 82 내지 도 84는 실시형태에 따른, 입력 사이트, 이펙트 및 출력 사이트가 제공되는 변환의 사용을 예시하고;
도 85 내지 도 88은 실시형태에 따른, 도 83에 묘사된 변환을 연속적으로 적용한 후에 취득되는 모델을 예시하고;
도 89는 실시형태에 따른, 입력 사이트 매치를 동적으로 변경하는 변환을 예시하고;
도 90 및 도 91은 상이한 스코프들이 제공되는 예시적인 변환들을 예시하고;
도 92는 실시형태에 따른, 도 91의 변환을 적용함으로써 취득되는 사면체를 예시하고;
도 93은 실시형태에 따른, 라인 세그먼트를 예시하고;
도 94는 실시형태에 따른, 도 93의 라인 세그먼트를 회전시키기 위한 변환을 예시하고;
도 95는 실시형태에 따른, 사용자 그래픽 인터페이스 내에서 변환이 적용될 횟수를 입력하는 것을 예시하고;
도 96은 실시형태에 따른, 도 95의 변환을 적용한 결과를 예시하고;
도 97은 실시형태에 따른, 기록된 변환들의 시퀀스를 제시하는 인터페이스를 예시한다.
첨부 도면 전반에서, 유사한 특징들은 유사한 참조 번호들로 식별된다는 점에 유의해야 한다.

본 발명의 실시형태들은 이종 데이터를 처리하기 위한 변환 처리 유닛에 관한 것이다. 일 실시형태에 있어서, 본 아키텍처는 통합 범용 프로세서의 구현을 허용한다. 변환 처리 유닛이 입력 및 출력과 직접 상호 작용하고 변환 블록들에 직접 저장소를 갖게 되면 몇 가지 장점이 있다. 레지스터는 응답 시간이 가장 바른 저장 유닛이며 변환 블록 내에서 직접 액세스될 수 있다. 이를 통해, 입력 데이터가 다른 변환 블록들에 의해 고속으로 처리되는 변환 블록들에도 직접 삽입되어 최종적으로 데이터를 출력 디바이스들에 거의 직접 출력하는 매우 성능 좋은 컴퓨팅 파이프라인이 간소화된다.

아래에서는, 시각적 프로그래밍과 고성능 컴퓨팅 및 시뮬레이션을 허용하는 변환 처리 유닛에 대한 컴퓨터 아키텍처를 설명한다. 컴퓨터 아키텍처는 이종 데이터를 고속으로 처리하기에 적합한 처리 유닛 디바이스를 설명한다.

본 발명의 변환 처리 유닛 디바이스를 사용하면, 사용자가 유니버스에 제시되는 폼들에 이펙트를 적용할 수 있다. 이펙트를 폼에 적용하기 위해, 변환이 생성된다. 변환은 적어도 폼에 적용될 이펙트, 이펙트가 적용되어야 하는 위치를 정의하는 출력 사이트 및 선택적으로 변환 데이터를 포함한다. 대안으로서, 변환은 적어도 이펙트, 이펙트가 정보를 취할 수 있는 위치를 정의하는 입력 사이트 및 선택적으로 변환 데이터를 포함한다. 변환을 실행하도록 되어 있는 아키텍처를 갖는 후술되는 처리 유닛 디바이스를 이하에서는 변환 처리 유닛 디바이스라고 한다.

도 1은 변환 처리 유닛(12) 및 변환-폼 명령어 세트(14)를 포함하는 변환 처리 유닛 디바이스(10)의 일 실시형태를 예시한다. 변환 처리 유닛 디바이스(10)는 데이터, 명령문 및/또는 명령어를 저장하기 위한 외부 메모리 또는 저장 유닛(20)과 통신한다. 변환 처리 유닛 디바이스(10)는 데이터를 수신 및 전송하기 위한 입력 및 출력 메커니즘을 또한 포함한다는 점을 이해해야 한다.

변환 처리 유닛(12)은 함께 연결된 변환 제어 유닛(16) 및 변환 로직 유닛(18)을 포함한다.

변환 제어 유닛(16)은 변환 처리 유닛 디바이스(10)의 구성요소들 및 하위 구성요소들 내로, 외로, 및 사이에서의 데이터 이동의 시퀀스를 조정하도록 구성된다.

변환 로직 유닛(18)은 명령어에 의해 지정되는 기본적인 산술, 로직, 제어, 및 입력/출력(I/O) 동작을 수행함으로써 컴퓨터 프로그램의 명령어를 포함한다.

변환 로직 유닛(18)은 변환에 관한 모든 정보를 저장하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 변환 로직 유닛(18)은 명령어에 의해 지정되는 기본적인 산술, 로직, 제어, 및 입력/출력 동작을 수행함으로써 변환과 관련된 명령을 지시하는 제어 전자 회로(즉, 제어 유닛)를 포함한다.

변환-폼 명령어 세트(14)는 거기에 저장되는 모든 변환 관련 데이터를 포함하고 변환 처리 유닛(12)에 의해 액세스될 수 있다. 변환-폼 명령어 세트(14)는 데이터 처리, 변환, 제어 흐름 및 복잡한 동작을 위한 명령어를 포함한다. 설명된 동작들 중 일부는 매치, 비교, 변환 적용, 대체, 취득, 복사, 중첩, 추가, 명명, 병렬 및 직렬 변환 시퀀스, 변환의 순서 및 적용 시간, 피드, 및 보간이다. 변환-폼 명령어는 변환 처리 유닛(12)으로부터 분리될 필요는 없지만, 예비 변환 블록, 전용 레지스터, 저장 유닛, 메모리 또는 디스크에 인코딩될 수 있다. 또한, 전자 회로로 구축될 수도 있다.

변환 처리 유닛 디바이스(10)가 외부 메모리(20)에 연결될 수 있지만, 도 2는 내부 메모리(32)를 포함하는 변환 처리 유닛 디바이스(30)의 일 실시형태를 예시한다. 변환 처리 유닛 디바이스(30)는 변환 처리 유닛(34) 및 변환-폼 명령어 세트(14)를 포함한다. 변환 처리 유닛(34)은 변환 제어 유닛(16), 변환 로직 유닛(18) 및 데이터, 명령문 및/또는 명령어를 저장하기 위한 내부 메모리 또는 저장 유닛(32)을 포함한다.

후술되는 바와 같이, 변환 로직 유닛(18)의 아키텍처는 변환과 관련된 모든 정보를 포함한다는 것을 전제로 달라질 수 있다.

도 3은 변환 로직 유닛(40)의 아키텍처에 대한 일 실시형태를 예시한다. 변환 로직 유닛(40)은 각각의 변환과 관련된 모든 정보를 각각 저장하기 위한 복수의 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)을 포함한다.

예시된 실시형태에 있어서, 각각의 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)은 각각의 이펙트 블록(44a, 44b, ..., 44n) 및 각각의 아웃사이트 또는 출력 사이트 블록(46a, 46b, ..., 46n)을 포함한다. 각각의 이펙트 블록(44a, 44b, ..., 44n)은 이펙트 블록(44a, 44b, ..., 44n)과 연관되는 각각의 이펙트에 관한 데이터를 저장하기 위한 복수의 메모리 유닛 또는 레지스터(48)를 포함하고, 각각의 아웃사이트 블록(46a, 46b, ..., 46n)은 아웃사이트 블록(46a, 46b, ..., 46n)과 연관되는 각각의 출력 사이트에 관한 데이터를 저장하기 위한 복수의 메모리 유닛 또는 레지스터(48)를 포함한다. 메모리 유닛(48)은 데이터를 저장하도록 구성되며 거기에 저장될 비트 수에 의해 정의될 수 있다는 점을 이해해야 한다.

일 실시형태에 있어서, 일부 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)만이 다른 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n) 중 일부와만 통신할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 일부 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)은 서로 독립적이며 임의의 다른 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)과 통신하지 않을 수 있다. 추가적인 실시형태에 있어서, 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)은 도 4에 예시된 바와 같이, 임의의 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)이 임의의 다른 변환 블록(42a, 42b, ..., 42n)과 통신할 수 있도록 모두 상호 연결된다.

도 4는 각각의 이펙트 블록 및 각각의 아웃사이트 블록을 각각 포함하는 복수의 변환 블록(52a, 52b, 52c, 52d, ..., 52m, 52n)을 포함하는 변환 로직 유닛(50)을 예시한다. 각각의 변환 블록(52a, 52b, 52c, 52d, ..., 52m, 52n)은, 임의의 변환 블록(52a, 52b, 52c, 52d, ..., 52m, 52n)의 출력이 임의의 다른 변환 블록(52a, 52b, 52c, 52d, ..., 52m, 52n)의 입력이 될 수 있도록 모든 변환 블록(52a, 52b, 52c, 52d, ..., 52m, 52n)에 직접 연결된다.

일 실시형태에 있어서, 변환 블록은 도 5에 예시된 바와 같이, 적어도 하나의 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

도 5는 인사이트 또는 입력 사이트 블록(62), 이펙트 블록(64), 아웃사이트 또는 출력 사이트 블록(66) 및 명령어에 기초하여 동작을 지시하는 제어 유닛(68)을 포함하는 변환 블록(60)의 일 실시형태를 예시한다. 인사이트 블록(62)은 복수의 메모리 유닛(70) 및 복수의 로직 유닛(72)을 포함한다. 이펙트 블록(64) 및 아웃사이트 블록(66)은 아키텍처가 인사이트 블록(62)의 아키텍처와 유사하고, 즉, 이펙트 블록(64)은 복수의 메모리 유닛(74) 및 복수의 로직 유닛(76)을 포함하고 아웃사이트 블록(66)은 복수의 메모리 유닛(78) 및 복수의 로직 유닛(80)을 포함한다. 로직 유닛(72, 76, 80)은 산술 로직 유닛, 변환 로직 유닛, 변환 로직 유닛의 다른 부분에 대한 레퍼런스 등일 수 있다.

변환 블록(60)은 인사이트 블록(62) 및 아웃사이트 블록(66)을 모두 포함하지만, 변환 블록(60)이 이펙트 블록(64) 및 아웃사이트 블록(66)만을 포함할 수 있도록 인사이트 블록(62)이 생략될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 유사하게, 변환 블록(60)이 이펙트 블록(64) 및 인사이트 블록(62)만을 포함할 수 있도록 아웃사이트 블록(66)이 생략될 수도 있다.

일 실시형태에 있어서, 제어 유닛(68)이 생략될 수 있다. 다른 실시형태와 동일하게, 로직 유닛(72, 76 및 80)이 생략될 수 있다.

예시된 실시형태에 있어서는, 로직 유닛(72, 76 및 80)이 인사이트 블록(62), 이펙트 블록(64) 및 아웃사이트 블록(66)에 제각기 포함되지만, 당업자라면, 로직 유닛(72, 76 및 80)이 변환 블록(60) 내에서 인사이트, 이펙트 및 아웃사이트 블록(62, 64 및 66)의 외부에 위치될 수 있음을 이해해야 한다.

또한, 인사이트 블록(62), 이펙트 블록(64) 및 아웃사이트 블록(66) 중 적어도 하나는 로직 유닛을 포함하지 않을 수 있는 반면, 인사이트 블록(62), 이펙트 블록(64) 및 아웃사이트 블록(66) 중 적어도 하나는 로직 유닛을 포함한다는 점을 이해해야 한다.

도 6은 인사이트 또는 입력 사이트 스코프 블록(102), 인사이트 또는 입력 사이트 블록(104), 이펙트 블록(106), 아웃사이트 또는 출력 사이트 스코프 블록(108), 아웃사이트 또는 출력 사이트 블록(110), 명령어에 기초하여 동작을 지시하는 제어 유닛(112) 및 메모리(114)를 포함하는 변환 블록(100)의 일 실시형태를 예시한다. 인사이트 스코프 블록(102)은 복수의 메모리 유닛(120) 및 복수의 로직 유닛(122)을 포함한다. 인사이트 블록(104)은 복수의 메모리 유닛(124) 및 복수의 로직 유닛(126)을 포함한다. 이펙트 블록(106)은 복수의 메모리 유닛(128) 및 복수의 로직 유닛(130)을 포함한다. 아웃사이트 스코프 블록(108)은 복수의 메모리 유닛(132) 및 복수의 로직 유닛(134)을 포함한다. 아웃사이트 블록(110)은 복수의 메모리 유닛(136) 및 복수의 로직 유닛(138)을 포함한다. 메모리(114)는 복수의 저장 유닛(140)을 포함한다. 변환 블록(100)은 입력 사이트, 입력 스코프, 이펙트, 출력 사이트 및 출력 스코프를 포함하는 변환을 실행하기에 적합하다는 점을 이해해야 한다.

로직 유닛(122, 126, 130, 134, 138)은 산술 로직 유닛, 변환 로직 유닛, 변환 로직 유닛의 다른 부분에 대한 레퍼런스 등일 수 있다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 변환-폼 명령어 세트(14)는 동작 및 복잡한 명령어와 같은 변환 데이터를 저장한다. 예를 들어, 변환-폼 명령어 세트(14)는 데이터 및 어드레스를 판독, 기록 및 복사하는 것 또는 데이터 인코딩과 같은 데이터 처리 및 메모리 동작을 허용한다. 변환-폼 명령어 세트(14)는 매칭, 비교, 변환 적용, 대체, 취득, 복사, 중첩, 추가, 명명 등과 같은 변환에 대한 동작을 더 허용할 수 있다. 변환-폼 명령어 세트(14)는 병렬 및 직렬 변환 적용, 변환 적용 순서화, 적용 횟수 제어, 변환 시퀀싱, 타임라인 생성 등과 같은 제어 흐름 동작을 또한 허용한다. 변환-폼 명령어 세트(14)는 피드, 보간, 변환 수명(변환이 적용되기 시작하고 적용을 중지하는 시간 또는 순서를 제공함) 등과 같은 복잡한 명령어를 더 담당한다.

변환 블록들이 메모리 유닛(48)과 같은 레지스터 또는 메모리 유닛을 포함하는 실시형태에 있어서, 변환 처리 유닛 디바이스는 변환 로직 유닛 외부의 메모리 유닛을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 2에 예시된 메모리 유닛(32)은 생략될 수 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 변환 블록들 자체는 입력 및 출력 유니버스와 관련된 모든 데이터와 같은 데이터를 저장하는 데 사용될 수 있으며, 메모리 및 저장소에 빠르게 액세스하는 데 사용될 수 있다. 이 접근 방식은 변환 블록들이 저장 유닛으로서 사용될 수 있는 변환 블록들로만 구성된 변환 로직 유닛을 구비하기 위해 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 데이터는 레지스터, 외부 메모리, 내부 메모리 등에 저장될 수 있으며, 데이터는 상이한 방식들로 포맷되고 인코딩될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 데이터는 변환 처리 유닛 디바이스(10) 및 변환에 대하여 최적화된 폼으로서 인코딩된다. 폼은 임의의 데이터 타입을 표현하는 데 사용될 수 있으며 고도의 계층 구조를 표현할 수 있다. 예를 들어, 간과 심장을 포함하는 신체의 경우, 심장은 심근 세포들로 구성되고, 세포는 원자들로 구성되는 분자들로 구성된 DNA를 포함한다. 폼이 변환에 의해 효율적으로 처리될 수 있게 하는 데이터와 함께, 폼은 이러한 계층 구조를 정확하게 표현하도록 이루어질 수 있다.

변환-폼 처리 유닛이 메모리를 포함하지 않는 실시형태에 있어서는, 폼과 같은 데이터가 변환 블록의 레지스터에 직접 저장된다. 이 경우, 일부 변환 블록들이 저장에 사용될 수 있으며, 인사이트 블록 및 아웃사이트 블록은 비어 있는 반면, 이펙트 블록에는 폼과 같은 데이터가 포함될 수 있다. 대안으로서, 액세스 속도에 따라, 인사이트, 아웃사이트 및 이펙트 블록은 폼의 사본을 각각 포함할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 키보드, 마우스 및 그 밖의 입력 디바이스들은 예비 또는 사전-할당 변환 블록들에 연결될 수 있다. 모니터, VR 헤드셋 및 그 밖의 디바이스들과 같은 출력들도 다수의 변환 블록 및 변환 블록의 식별 번호 또는 어드레스에 연결될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 제어 유닛 또는 제어 유닛의 일부는 예비 변환 블록 세트로 구성될 수 있다. 이를 통해, 다양한 유형의 최적화를 위해 프로세서 내부 프로세스가 수정될 수 있다.

전술한 변환 처리 유닛 디바이스는 변환을 실행, 즉, 외부 사이트에 따라 선택되는 폼에 이펙트를 적용하는 한편, 변환 데이터를 사용하고, 상세하게 후술되는 바와 같이, 선택적으로 입력 사이트, 입력 스코프 및 출력 스코프에 포함되는 정보를 사용하도록 구성된다는 점을 이해해야 한다.

도 7 내지 도 11은 복수의 변환 블록(152a, 152b, 152c, 152d, ..., 152m, 152n)만을 포함하는 변환 처리 유닛 디바이스(150)를 사용해서 데이터를 컴퓨팅 및 처리하기 위한 예시적인 프로세스를 예시한다. 각각의 변환 블록(152a, 152b, 152c, 152d, ..., 152m, 152n)에는, 각각의 제어 유닛(154a, 154b, 154c, 154d, ..., 154m, 154n), 각각의 이펙트 블록(156a, 156b, 156c, 156d, ..., 156m, 156n) 및 각각의 아웃사이트 블록(158a, 158b, 158c, 158d, ..., 158m, 158n)이 제공된다. 변환 처리 유닛 디바이스(150)의 아키텍처는 클록리스이므로 해당 디바이스(150)는 비동기 프로세서 디바이스에 대응한다.

변환 블록(152a, 152b, 152c, 152d, ..., 152m, 152n)은, 각각의 변환 블록(152a, 152b, 152c, 152d, ..., 152m, 152n)이 다른 변환 블록(152a, 152b, 152c, 152d, ..., 152m, 152n) 중 어느 하나와 데이터를 교환할 수 있도록, 전부 함께 상호 연결된다.

도 7에 예시된 바와 같이, 변환 처리 유닛 디바이스(150)는 입력 신호를 수신하고 출력 신호를 출력하도록 구성된다. 입력 신호는 예를 들어 키보드의 키의 눌림을 가리킬 수 있다.

도 8에 예시된 바와 같이, 변환 블록(152a)과 같은 일부 변환 블록들은 비어 있는 반면, 변환 블록(152b, 152d 및 152m)과 같은 다른 변환 블록들은 미리 정의되고 일부 변환에 관한 정보를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 키 1이 눌리고, 변환 블록(152a)은 키보드에서 키 1이 눌렸다는 신호를 수신한다. 변환 블록(152a)의 제어 유닛(154a)은 수신된 입력 신호에 따라 이펙트 블록(156a) 및 아웃사이트 블록(158a)을 업데이트한다. 본 실시예에 있어서, 제어 유닛(154a)은 도 9에 예시된 바와 같이, 이펙트 블록(156a)의 레지스터들 중 하나를 이진수 1로 업데이트하고 아웃사이트 블록(168a)의 레지스터들 중 하나를 문자 K를 나타내는 이진수로 업데이트한다.

변환 블록(152a)의 제어 유닛(154a)은 이펙트 및 출력 사이트의 값들을 인코딩하는 신호를 다른 변환 블록(152b, ..., 152n)에 송신함으로써 매칭 프로토콜을 개시한다. 변환 블록(152b, ..., 152n)의 제어 유닛(154b, ..., 154n)은, 변환 블록(152a)으로부터 신호를 수신하면, 그 저장된 값과 아웃사이트의 수신 신호와의 비교를 개시하고, 매치가 있으면, 저장된 값이 수신 이펙트 값으로 변경된다. 매치가 없으면, 저장된 값이 대체되거나 수정되지 않는다. 본 실시예에 있어서, 변환 블록(152d)의 이펙트 블록(156d)에 포함되는 값은 변환 블록(152a)의 아웃사이트 블록(158d)에 포함되는 값에 대응한다. 따라서, 이펙트 블록(156d)에 포함되는 값은 도 10에 예시된 바와 같이, 1로 변경된다. 디지털 회로의 레벨에서, 매칭은 다수의 로직 게이트로 구성되는 디지털 비교기를 사용하여 달성될 수 있고, 통상의 제어 유닛 없이, 제어 유닛에 대응하는 로직 게이트로 직접 달성될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 더욱이, 데이터 송신, 데이터 수신 및 명령어 및 동작의 개시는 제어 유닛을 사용하지 않고 변환 블록 레벨에서 직접 행해질 수 있다.

이어서, 매치가 있었던 변환 블록(152d)의 제어 유닛(154d)은 그 새로운 이펙트 값을 나타내는 신호를 다른 변환 블록(152a, 152b, 152c, 152n, 152m)에 송신하고, 이들 변환 블록 각각은 그 아웃사이트 값(즉, 그 아웃사이트 블록(158a, 158b, 158c, 158n, 158m)에 저장된 그 출력 사이트 값)과 변환 블록(152d)의 새로운 이펙트 값의 매칭을 시도한다. 본 실시예에 있어서는, 이펙트 2(또는 이진 포맷의 10) 및 아웃사이트 1을 갖는 변환과 연관된 변환 블록(152m)에 대하여 매치가 존재한다. 이어서, 변환 블록(152m)은 그 이펙트 값 및 그 아웃사이트 값을 변환 블록(152d)에 송신하고, 최근 업데이트된 값 1을 2로 대체한다. 이어서, 변환 블록(152d)과 연관되는 변환은 값 2를 갖는 이펙트 및 아웃사이트의 O에 대응한다. 이어서, 예를 들어, 새롭게 업데이트된 변환(152d)은 숫자 2를 보여주기 위해 모니터 픽셀 값의 업데이트를 담당하는 다수의 변환으로 신호를 송신할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 새롭게 업데이트된 변환(152d)은 또한 추가적인 내부 프로세서 계산을 트리거하거나 그것에 관련될 수도 있다.

상기 실시예에서는, 변환으로부터의 각각의 매칭 시도에서 하나의 매치만이 가능했지만, 각각의 매칭 시도에서 다수의 매치가 발생할 수 있음을 이해해야 한다. 다수의 매치가 있으면, 각각의 매칭된 변환은 업데이트되는 한편, 다수의 다른 변환 데이터를 매칭시키는 것과 같은 계산 프로세스를 계속하게 된다. 이를 통해, 변환 처리 유닛 디바이스의 아키텍처가 클록리스로 될 뿐만 아니라, 본질적으로 고도로 병렬화될 수 있다. 또한, 매칭 인스턴스의 수는 기하급수적으로 증가할 수 있다(5 개의 매치는 5 개의 다른 변환과 매칭될 수 있는 5 개의 매치를 각각 트리거하고, 그에 따라 5 개, 5*5 개, 5*5*5 개의 동시 변환 이벤트가 제공됨).

일 실시형태에 있어서, 변환 블록은 (입력 스코프를 저장하기 위한) 인사이트 스코프 및/또는 (출력 스코프를 저장하기 위한) 아웃사이트 스코프를 또한 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 실시예를 다시 참조하면, 매칭 프로토콜은 매치를 시도하기 위해 매칭 신호를 모든 변환 블록에 송신하는 것이 아니라, 모든 변환 블록의 서브세트에만 송신하게 된다. 예를 들어, 이펙트 1 및 아웃사이트 K가 제공된 변환 블록(152a)으로부터의 신호는 변환 블록(152i 내지 152k)에만 송신될 수 있다. 이는 변환 블록(152a)의 아웃사이트 스코프 또는 인사이트 스코프가 매칭 신호가 송신될 레지스터/변환 블록 식별(또는 레지스터의 어드레스) 목록을 포함할 경우에 행해질 수 있다. 이러한 구성은 컴퓨터 아키텍처(또는 변환 블록을 정의하는 사용자)가 매치에 대한 검색의 "스코프(scope)"를 미리 정의된 변환 블록 세트로 제한함으로써 매칭 시간 또는 에너지 소비를 줄이게 할 수 있다.

더욱이, 인사이트 및/또는 아웃사이트 스코프는 유사한 변환 블록들을 구별하는 방식을 제공할 수 있다. 상기 실시예에 있어서는, 이펙트 1 및 아웃사이트 K를 갖는 변환과 매칭되는 하나 초과의 변환 블록이 있을 수 있다. [이펙트 1 및 아웃사이트 O] 및 [이펙트 K 및 아웃사이트 M]을 갖는 변환이 있을 수 있지만, 아웃사이트 스코프는 매치를 이들 중 하나로만, 예컨대, [이펙트 1 및 아웃사이트 O]로만 제한하게 할 수 있는데, 이는 그 식별이 아웃사이트 스코프에 포함되기 때문이다.

송신된 신호들 또는 매칭 요청들은 단순히 아웃사이트 매치를 위해 송신되도록 예비된 것이 아니고, 다른 변환들로부터 개시될 수도 있다. 예를 들어, 인사이트를 갖는 변환 블록이 신호를 개시(또는 신호를 수신)할 수 있다. 인사이트 매치는 인사이트 스코프에 나열된 레지스터들에 대하여 인사이트 매치를 허용함으로써 아웃사이트와 유사한 방식으로 작동한다.

일 실시형태에 있어서, 변환 블록은 제어 유닛(들), 변환 자체, 임의의 수의 다른 변환 또는 가능하게는 임의의 외부 디바이스에 의해 판독 및 기록될 수 있는 데이터(예컨대, 제한되는 것은 아니지만, 레지스터에 대한 임의의 수의 폼 또는 레퍼런스)를 갖는 레지스터를 포함하는 데이터 섹션을 가질 수도 있다. 이러한 데이터의 예로서는, 변환 블록이 매칭 프로토콜을 개시하는 횟수 또는 이 변환 블록으로 행해질 수 있는 매치의 수가 포함될 수 있다.

전술한 변환 처리 유닛 디바이스의 아키텍처는 가상 기계에서 재현될 수도 있다. 하나의 또는 다수의 GPU, 코어, CPU, 처리 디바이스, 컴퓨팅 디바이스 및/또는 필드-프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA)를 CudaTM, OpenCLTM, OpenMPTM, OpenCVTM, Compute ShadersTM, 멀티스레딩 라이브러리, 병렬 컴퓨팅 라이브러리 및/또는 다른 타입의 라이브러리와 함께 사용하여 해당 아키텍처를 가상 기계에서 전체적으로 또는 부분적으로 근접시킬 수 있다.

아래에 제시되는 결과는 CPU 및 GPU가 있는 가상 기계에서 구현되는 전술한 아키텍처를 사용해서 달성되었다. 이렇게 얻은 가상 기계는 다른 여러가지 중에서도 인공 신경망을 3D, 신경망 시스템에서 훈련시키고, DNA 복제를 시뮬레이션하고, 클라우드 시뮬레이션을 생성하는 데 사용되었다.

하기에서는, 전술한 아키텍처에 의해 허용되는 변환을 적용하는 방법을 설명한다.

도 12는 시각적 프로그래밍을 위한 방법(200)의 일 실시형태를 예시한다. 방법(200)은 하드웨어로 또는 가상 기계 상에 구현되는 전술한 변환 처리 설계에 의해 실행될 수 있다.

단계(202)에서, 변환이 수신된다. 이 경우에, 변환은 적어도 입력 사이트의 식별, 출력 사이트의 식별, 이펙트 및 변환 데이터를 포함한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 변환은 이펙트 및 입력 사이트 또는 입력 및 출력 사이트만을 포함할 수 있으며, 변환 데이터는 선택사항이다.

단계(204)에서, 입력 유니버스로부터 입력 사이트가 검색된다. 입력 사이트는 변환과 관련된 정보가 검색되는 입력 유니버스로부터 적어도 하나의 폼을 식별한다. 단계(206)에서, 출력 유니버스로부터 출력 사이트가 검색된다. 일 실시형태에 있어서, 출력 사이트는 입력 사이트로부터 검색된 정보를 사용해서 출력 유니버스로부터 검색된다. 출력 사이트는 변환과 연관되는 이펙트가 적용되는 출력 유니버스의 부분 공간(즉, 출력 유니버스에 포함된 정해진 폼)을 정의한다.

단계(208)에서, 변환에서 정의되는 이펙트가 변환 데이터 및 입력 사이트로부터 검색된 정보를 사용하여 검색된 출력 사이트에 적용되고, 그에 따라 수정된 출력 사이트가 취득된다.

단계(210)에서, 수정된 출력 사이트가 출력된다. 일 실시형태에 있어서, 수정된 출력 사이트는 메모리에 저장된다. 동일한 또는 다른 실시형태에 있어서, 수정된 출력 사이트의 그래픽 표현은 후술되는 바와 같이, 출력 유니버스의 표현으로 디스플레이된다. 또 다른 실시형태에 있어서, 수정된 출력 사이트는 실행될 제2 변환에 대한 입력으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 8 내지 도 11을 참조하면, 수정된 출력 사이트는 그 연관된 변환 블록(152a, 152b, 152c, 152d, ..., 152m, 152n)으로부터 적어도 다른 변환 블록(152a, 152b, 152c, 152d, ..., 152m, 152n)으로 전송될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 입력 사이트는 변환의 임의의 부분을 수정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 입력 사이트 데이터는 출력 사이트, 변환 데이터, 출력 스코프 및 이펙트의 임의의 부분을 인스턴스화, 업데이트, 계산 또는 수정하는 데 사용될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 변환은 입력 사이트의 식별을 포함하지 않고/않거나 변환 데이터를 포함하지 않는다. 이 경우, 입력 유니버스로부터 입력 사이트를 검색하는 단계(204)가 생략되고/생략되거나 변환 데이터를 검색하는 단계가 생략되고, 이펙트는 입력 사이트에 관한 정보 및/또는 변환 데이터를 고려하지 않고 출력 사이트에 적용된다.

다른 실시형태에 있어서, 변환은 출력 사이트의 식별을 포함하지 않고/않거나 변환 데이터를 포함하지 않는다. 이 경우, 출력 유니버스로부터 출력 사이트를 검색하는 단계(206)가 생략되고/생략되거나 변환 데이터를 검색하는 단계가 생략되고, 이펙트는 출력 사이트에 관한 정보 및/또는 변환 데이터를 고려하지 않고 적용된다.

출력 사이트의 수신 및 변환 데이터가 생략되는 실시형태에 있어서는, 단계(202)가 이펙트를 수신하는 것만을 포함한다. 이어서, 이펙트 및 입력 사이트만이 수신된다. 이어서, 단계(206)는 입력 유니버스 내에서 수신된 입력 사이트를 검색하는 것, 즉 입력 유니버스 내에서 수신된 입력 유니버스에 대한 매치를 탐색하는 것, 및 검색된 입력 사이트와 연관되는 정보를 검색하는 것으로 구성된다. 단계(208)는 입력 매치와 연관되는 검색된 정보를 사용해서 이펙트를 수정하여 수정된 이펙트를 취득하는 것으로 구성된다. 이어서, 단계(210)에서 수정된 이펙트가 출력된다. 수정된 이펙트는 이펙트 블록과 같은 메모리에 저장되고/저장되거나 디스플레이되는 바와 같이 출력될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 단계(204)는 입력 사이트와 연관되는 입력 스코프를 검색하는 단계 및/또는 출력 사이트와 연관되는 출력 스코프를 검색하는 단계를 더 포함한다. 이 경우, 검색된 입력 스코프와 연관되는 정보 및/또는 검색된 출력 스코프와 연관되는 정보를 사용해서 이펙트가 적용된다.

일 실시형태에 있어서, 방법(200)은 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션 및 변환의 그래픽 표현을 디스플레이하기 위한 제2 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 제2 섹션은 입력 사이트를 정의하기 위한 제1 윈도우, 이펙트를 정의하기 위한 제2 윈도우, 출력 사이트를 정의하기 위한 제3 윈도우 및 변환 데이터를 입력하기 위한 제4 윈도우를 포함한다. 사용자 인터페이스는 출력 유니버스의 시각적 표현 및 변환의 시각적 표현이 디스플레이에서 사용자에게 디스플레이될 수 있는 한 달라질 수 있다는 점을 이해해야 한다.

일 실시형태에 있어서는, 입력 사이트가 제1 윈도우에 디스플레이되고 이펙트가 제2 윈도우에 디스플레이되는 반면, 출력 사이트는 제3 윈도우에 디스플레이된다.

아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 사용자는 모든 윈도우의 내용을 끌어다 편집할 수 있다.

전술한 방법(200)은 컴퓨터에 의한 실행시에 전술한 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장한 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다.

도 13은 시각적 프로그래밍을 위한 시스템(230)의 일 실시형태를 예시한다. 시스템(230)은 적어도 하나의 CPU 및/또는 적어도 하나의 GPU와 같은 처리 유닛(232), 통신 유닛(234) 및 명령어 및 데이터가 저장된 메모리(236)를 적어도 포함한다. 처리 유닛(232)은 전술한 방법(200)의 단계들을 실행하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 시스템(230)은 전술한 변환 처리 유닛 아키텍처를 재현하도록 구성되는 가상 기계에 대응한다.

전술한 바와 같이, 변환은 이펙트, 입력 사이트 및/또는 출력 사이트, 그리고 선택적으로 변환 데이터, 입력 스코프 및/또는 출력 스코프로 구성될 수 있다. 간단한 예로서, 출력 사이트는 출력 유니버스에서 어떤 폼이 변경되고 있는 것으로 생각할 수 있으며, 이펙트는 동일한 폼을 보여주되, 예를 들어 새로운 위치와 같은 새로운 상태의 또는 새로운 모양을 갖는 폼을 보여준다. 출력 사이트에서의 한 장의 종이(또는 한 장의 종이의 표현)를 생각할 수 있으며 공처럼 구겨진 종이가 이펙트이다. 여기서, 변환의 이펙트는 종이를 공처럼 구기는 동작에 대응한다. 이 변환을 100 장의 종이에 100 회 적용해서 100 개의 구겨진 종이 공을 얻을 수 있다.

정보가 존재하면, 입력 사이트는 입력 유니버스의 부분 공간으로부터, 즉, 입력 유니버스에서 선택되는 적어도 하나의 폼으로부터 정보를 추출하는 데 사용된다. 이어서, 선택된 폼(들)의 정보에 기초하여, 및 선택적으로, 제한되는 것은 아니지만, 변환을 위한 적용 횟수, 변환의 스타일 및 타입 등과 같은 정보를 포함하는 변환 데이터에 기초하여, 변환의 이펙트가 적용된다.

입력 또는 출력 사이트를 선택하기 위한 적절한 방법이 사용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 예를 들어, 입력 또는 출력 폼은 시스템으로부터 선택된 폼을 복사하거나, 드래그 앤드 드롭 기능을 사용하거나, 다른 시스템들 또는 다른 시스템들의 일부를 가져오거나, 다른 소프트웨어 또는 디바이스로부터 파일을 가져오거나, 그림 도구, 변환, 그래픽 사용자 인터페이스 버튼, 변환에 연결되는 그래픽 사용자 인터페이스 버튼, 폼 및 변환에 의해 정의되는 그래픽 사용자 인터페이스 버튼 등과 같은 소프트웨어 기능으로 폼을 직접 생성함으로써 삽입될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 자동으로 또는 사용자의 요청에 의해, 변환의 일부에 폼을 삽입할 경우, 폼의 사본이 변환의 다른 부분들에 자동으로 나타날 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 자동으로 생성되는 사본은 삽입된 폼과 동일할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 자동으로 생성되는 사본은 삽입된 폼과 상이할 수 있다. 예를 들어, 자동으로 생성되는 사본은 상이한 투명도를 가질 수 있다. 이어서, 사용자는 사본의 어떤 요소를 유지, 제거, 대체, 편집 또는 수정할지를 결정할 수 있다. 이를 통해 변환 및 시스템의 신속한 구성이 가능해진다. 시스템은 폼, 변환, 폼 모음, 변환 모음 또는 폼 및 변환 모음으로 이해되어야 한다.

도 14는 입력 사이트(252), 입력 스코프(254), 이펙트(256), 출력 사이트(258), 출력 스코프(260) 및 변환 데이터(262)를 포함하는 변환의 예시적인 그래픽 표현(250)이다. 입력 스코프는 입력 사이트 매치가 선택될 수 있는 입력 유니버스(264)의 부분을 선택하는 것을 허용하는 반면, 출력 스코프는 그 안에 존재하는 출력 유니버스(266)의 출력 사이트에 이펙트가 적용될 수 있는 출력 스코프의 부분을 정의하는 것을 허용한다.

일 실시형태에 있어서, 하기의 커맨드/언어는 변환을 정의하는 데 사용될 수 있다.

기호 ":=" 또는 텍스트 입력 섹션은 폼, 변환 또는 유니버스에 이름을 부여하는 데 사용될 수 있다.

"Copy(복사)/Take(취하기)"는 입력 사이트, 즉, 입력 유니버스에서 선택되는 폼이 이펙트의 적용 이후에 입력 유니버스에 남아 있게 되는지(Copy) 또는 변환이 적용된 후에 입력 유니버스로부터 사라지게 되는지(Take)를 지정하는 데 사용될 수 있다.

"Add(추가)/Replace(대체)"는 출력 사이트, 즉, 출력 유니버스에서 선택되는 폼이 남아 있게 되는지(Add) 또는 변환이 적용된 후에 출력 유니버스에서 대체되게 되는지(Replace)를 지정하는 데 사용될 수 있다. 경우에 따라, 폼은 서로 중첩되므로, 동일한 위치에서 동일한 폼의 다수의 사본이 허용된다.

"#times(#회)"는 변환이 적용되는 횟수를 나타내는 데 사용될 수 있다.

"All(모두)"은 변환이 해당 순간에 또는 타임라인의 현재 위치에서 변환 입력 및 출력 사이트를 충족하는 각각의 폼을 한 번 수정하게 됨을 나타내는 데 사용될 수 있다.

"Always(항상)"은 변환이 항상 적용될 준비가 되어 있는지 또는 무한한 횟수(경우에 따라, 입력 및 출력 조건이 충족되는 한)로 적용될 수 있는지를 나타내는 데 사용될 수 있다.

"Application #(적용#)"은 상이한 변환들이 적용되는 순서를 나타내는 데 사용될 수 있다. 시스템에 몇 가지 변환이 존재할 경우, 가장 낮은 번호가 할당되어 있는 변환은 다음에 적용될 변환이다.

"Lifespan parameters(수명 파라미터)"(도시되지 않음)는 얼마나 많은 단계에서 변환이 적용될 수 있는지 및 얼마나 많은 단계 동안 변환이 적용될 수 있는지를 나타내는 데 사용될 수 있다. 이들 파라미터는 전역적 단계 카운터를 참조할 수 있으며 변환이 적용될 수 있는 단계들을 (정수로 또는 구간으로) 나타낼 수 있다.

다른 타입의 변환 데이터(도시되지 않음)는, 제한되는 것은 아니지만, 변환이 적용된 후에 유지되는지 또는 사라지는지의 여부에 대한 표시, 변환이 속한 그룹, 변환이 병렬로, 순차적으로 또는 함께 적용되어야 하는지의 여부에 대한 표시, 변환 타입, 변환 스타일, 변환 이름, 제한, 전역적 또는 국지적 축선 등과 같은 데이터를 포함할 수 있다.

변환의 활성화 및 프로세스(Activation and process of a transform)

일 실시형태에 있어서, 변환이 입력 사이트를 포함하고 입력 사이트가 입력 유니버스에서의 매치를 갖는 경우, 변환이 활성화되고 실행될 수 있다. 입력 사이트에서 충족되어야 하는 부등식 또는 조건이 있으면, 출력 사이트가 출력 유니버스에서의 매치를 갖더라도 부등식이 충족될 때까지 변환이 적용되지 않게 된다.

일 실시형태에 있어서, 변환의 실행 프로세스는 다음과 같다.

먼저, 입력 사이트에서 정의되는 폼과 입력 유니버스에서의 폼들과의 매치가 검색된다. 매치가 확인될 경우, 식별된 폼들이 입력 유니버스에서 선택된다.

이어서, 입력 사이트 또는 입력 스코프에서 정의되는 부등식, 조건 또는 방정식이, 만약에 있다면, 입력 유니버스에서 선택되는 폼들과 연관되는 정보에 기초하여 충족되는지의 여부가 결정된다. 일 실시형태에 있어서, 만약에 있다면, 충족될 부등식 및 방정식은 입력 스코프 또는 출력 스코프에 포함될 수 있다.

이펙트 출력 사이트 및 변환 데이터는 적절한 변수(또는 *)를 정보 또는 수정된 정보로 대체함으로써 선택된 정보로 업데이트된다. 이 경우, 변환은 활성화되었다고 할 수 있고 값들은 초기화되었다고 할 수 있다.

이어서, 출력 사이트에서 정의되는 폼과 매칭되는 출력 유니버스에 포함된 폼들이 선택된다.

이어서, 변환은 출력 유니버스에서 선택되는 폼을 변환의 이펙트에서 정의되는 폼들로 대체한다. 일 실시형태에 있어서, 이펙트에서 정의되는 폼은 출력 유니버스에서 선택되는 폼과 중첩될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 입력 사이트가 항상 입력 유니버스의 정해진 폼과 연결 또는 매칭될 경우, 입력 유니버스에서의 정해진 폼에 대한 변경은 전술한 프로세스의 실행을 트리거한다. 이 경우, 변환은 임의의 출력 사이트, 및 그에 따른 임의의 출력 스코프를 포함하지 않을 수 있다. 항상 연결되는 폼의 예는, 입력 유니버스에 하나의 폼이 존재하고, 변환을 취득이 아닌 복사로 설정하도록 입력 사이트에서 동일한 폼이 정의된다는 시나리오에 대응한다. 이 경우, 입력 유니버스에 존재하고 입력 사이트에서 정의되는 폼에 대하여 이루어진 변경의 검출시에, 변환이 자동으로 실행된다.

변환 적용(Transform application)

변환은, 입력 스코프 및 출력 스코프를 포함할 경우, 다음과 같이 적용될 수 있다. 입력 스코프 및 출력 스코프는 전체 시스템, 비어 있음, 폼, 폼 타입, 시스템의 서브시스템, 시스템의 다차원 공간, 또는 시스템의 폼들 주변의 다차원 공간(예를 들어: 3D 메시의 에지 주변의 볼륨) 등일 수 있다. 입력 스코프는 변환이 정보를 추출할 수 있게 되는 위치에 관한 정보를 제공하고, 즉, 입력 스코프는 입력 사이트에서 식별되는 폼들을 선택할 수 있는 입력 유니버스의 부분 공간을 정의한다. 입력 사이트는 입력 스코프로부터 선택될 수 있는 폼들을 정의한다. 이펙트는 입력 스코프의 선택된 폼의 정보에 의존하는 폼들로 구성된다. 출력 스코프는 출력 유니버스에서 변환이 적용될 수 있는 위치에 관한 정보를 제공한다. 변환은 출력 스코프로부터 출력 사이트와 유사 또는 동일한 폼을 선택함으로써 적용된다. 이어서, 시스템의 선택된 폼들은 수정되거나, 추가되거나, 다음에 추가되거나, 근처의 계층적 위치에 추가되거나, 또는 이펙트로부터의 상응하는 폼들로 대체된다. 출력 사이트와 이펙트의 폼들 사이의 대응 관계는 상이한 방식들로, 예를 들어, 그들 사이에 라인들을 보여줌으로써 또는 데이터를 상이한 위치들에 디스플레이하는 것으로 표시될 수 있다.

입력 사이트 및 이펙트가 제공되는 변환은 입력 유니버스에서의 폼들의 모음으로부터 폼들을 선택하고 이를 "이펙트(effect)"라고 하는 객체를 구축하는 데 사용하는 것으로 이해될 수 있다. 선택된 폼들은 입력 유니버스로부터 제거되거나 또는 변경 없이 유지된다. 출력 사이트 및 이펙트가 있는 변환은 출력 유니버스로부터 폼들을 선택하고 나서, 선택된 폼들을 추가, 대체 및 수정하는 것으로 이해될 수 있다. 출력 사이트로부터의 폼들은, 특히 선택된 폼들에 요소가 추가될 경우에, 이펙트에서 제시될 수 있다. 변환은 입력 폼 및 출력 폼을 모두 가질 수 있다. 따라서, 이펙트는 입력들로부터 생성되고 나서 시스템으로부터의 폼들을 수정하도록 적용될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 선택된 폼은 객체의 이름 또는 타입 태그일 수 있다. 변환 데이터는 태그 자체가 선택되어야 하는지 또는 태그의 내용이 선택되어야 하는지의 여부에 대한 표시를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 태그 "분자(molecule)"를 선택하는 것 및 사용 또는 대체될 태그 "분자"와 연관되는 분자를 사용하는 것을 허용한다. 이는 특정 폼에 첨부된 모든 것이 선택 또는 수정되어야 함을 나타내는 표기법(기호 또는 컬러)을 사용함으로써 태그 또는 이름과는 다른 객체로 확장될 수 있다. 또한, 표기법(기호 또는 컬러)에 의해 식별되는 미리 정해진 구조를 갖지 않는 모든 폼을 수정하기 위해 선택될 표기법을 정의할 수 있다. 예를 들어, 태그 분자가 있는 폼을 선택하지만, 탄소 원자 (C)를 갖지 않는 변환을 정의할 수 있다.

변환 데이터(Transform data)

시스템에서 변환이 정보를 추출하고, 구축되고, 적용되고, 거동하는 방식은 변환 데이터에 의해 조정될 수 있다. 이러한 변환 데이터는, 변환이 적용될 횟수(유한 또는 무한), 변환이 적용될 순서, 변환이 더 이상 적용될 수 없을 때 변환을 제거할지 또는 유지할지의 여부에 대한 표시, 변환이 특정 타입의 모든 객체에 적용될지의 여부에 대한 표시, 보간 단계를 나타내는지의 여부에 대한 표시, 객체의 크기를 조정하거나 회전시키는 방식, 절대적 또는 상대적 방식으로 거동하는지의 여부에 대한 표시, 좌표계에 영향을 미치는 방법의 표시, 변환의 이름, 변환이 사용되는 시스템의 이름, 변환의 작성자 및 편집자의 이름, 그 사용과 관련된 코멘트, 로컬 및 원격 저장소, 레이팅 등을 예로서 포함한다. 변환 데이터는 전체 변환에 할당될 수 있지만, 상이한 데이터 세트들이 상이한 변환 부분들의 모음들에 할당될 수 있다. 예를 들어, 데이터는 입력 사이트 및 이펙트로 구성되는 커플 또는 출력 사이트 및 이펙트로 구성되는 커플에 할당될 수 있다. 이는, 예를 들어, 다수의 특정 타입의 폼에 기초하여 이펙트를 생성하고 나서 변환을 적용하여 단일의 객체를 수정하는 데 사용될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 변환 데이터의 유용한 타입을 "포스트(post)" 및 "프리(pre)"라고 한다. 변환에 "포스트"를 할당하면, 이 변환이 비-포스트 변환이 적용될 때마다 적용될 것임을 나타낸다. 이는 도 15a 및 도 15b에 예시된 바와 같이, 3D 애니메이션에서 포인트들의 메시가 특정 폼을 따르게 하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 삼각형 위에 3D 메시를 추가하는 포스트-변환에 의하면, 3D 메시(또는 직사가형 박스)는 삼각형의 위치 및 방위를 따르도록 이루어질 수 있다. 삼각형을 이동한 후에, 포스트-변환이 있기 때문에, 배가 삼각형을 따르는 위치로 업데이트된다.

일 실시형태에 있어서, 폼은 서브세트 폼 보간이 그것이 속한 상위 폼에 의존하도록 다른 폼의 서브세트로서 삽입될 수 있다. 예를 들어, 3D 메시는 삼각형의 서브세트로서 삽입될 수 있고, 삼각형이 이동할 경우, 메시는 삼각형의 위치에 기초하여 해석되기 때문에 삼각형을 따른다.

변환들의 병행 및 시퀀스(Concurrent and sequences of transforms)

변환들의 시퀀스들이 구성될 수 있으며, 이 경우, 변환들은 이전 변환이 여전히 존재할 때까지는 다음 변환이 적용될 수 없도록 순차적으로 적용되어야 함을 이해해야 한다. 시퀀스들 자체는, 시퀀스들이 폼들이기도 하기 때문에, 데이터의 모음에 할당될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 변환들의 순서 번호는 어떤 변환이 다음에 적용될지를 나타낸다. 변환 데이터에서 번호 또는 동일한 순서 번호가 없는 다수의 병행 시퀀스들은 그들 각각의 우선순위에 따라 동시에 또는 차례로 적용될 수 있다. 대안으로서, 실행 순서는 각각의 변환에 할당되는 확률을 사용해서 결정되고, 변환 데이터 정보 및 프레임워크의 임의의 기능에 기초한다. 순서 번호는 기능 및 동작별로 부여될 수 있다. 예를 들어, 2개 이상의 변환을 번갈아서 적용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 시퀀스는 활성화되는 속성을 가질 수 있고 그것이 포함하는 변환은 일부 또는 모든 타임라인 단계에서 적용될 것이다. 일 실시형태에 있어서, 유니버스 또는 이벤트의 변경은 그들이 포함하는 변환을 실행함으로써 처리되게 되는 시퀀스들의 검색을 트리거한다.

자기 및 고차 변환(Self and higher-order transforms)

변환이 정보를 추출하거나 또는 적용할 수 있는 위치에 대해서는 제한이 없을 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 변환은 임의의 다른 변환의 임의의 부분, 시스템의 데이터 또는 변환과 연관되는 데이터를 수정하도록 적용될 수 있다. 변환은 정보를 추출하거나 자신의 특정 부분을 수정할 수도 있다. 이러한 능력은 고차 시스템 및 모델에서의 재현들의 통합에 대한 기회를 제공한다.

타임라인 액세스(Timeline access)

각 단계에서 또는 시스템이 변경될 때마다, 이전 상태를 메모리에 기록하여 시스템에 대한 타임라인을 구축할 수 있다. 타임라인은 시스템의 이력으로 간주될 수 있다. 유사하게, 시스템의 각각의 요소 또는 폼의 타임라인이 기록될 수 있다. 예를 들어, 메시의 에지가 있던 위치들이 후속 액세스를 위해 기록될 수 있다. 이 경우, 이펙트 또는 출력 사이트와 같은 변환의 일부는 폼 뿐만 아니라 타임라인에 기록되는 바와 같은 폼의 이전 상태들을 포함할 수 있다. 이는 미분학과 관련된 모델링을 생성하는 데 유용할 수 있다. 예를 들어, 에지가 특정 위치에 있고, 또한 과거에 지정 위치에 있었을 경우, 에지를 제거하게 될 변환을 구축할 수 있다. 타임라인의 미래를 사용하는 것도 가능하지만, 이는 시스템을 여러 차례 실행하거나 다수의 통과 과정을 행하는 것을 필요로 한다. 예를 들어, 에지가 정해진 실제 위치에 있고 미래에 지정 위치에 있게 될 것이면 에지가 제거될 수 있다. 이 경우, 이는 에지를 제거하지 않고 시스템을 한 번 실행한 후에 미래가 결정되었다고 가정한다.

하기의 내용은 미래의 타임라인의 액세스와 관련된 보다 정확한 실시예를 제시한다. 미래 단계에 특정 미래 폼이 시스템에 존재할 경우(또는 요구된 상태일 경우), 현재 단계(S0)에 시스템에 변환이 적용될 수 있다. 이러한 변환이 적용될 수 있을 경우, 시스템은 변환을 적용하지 않고 시스템을 계속 실행하고 지정된 단계에 미래 폼이 시스템에 있는지를 확인한다. 폼이 존재하면, 시스템은 단계(S0)로 되돌아가서 변환을 적용하고 시스템이 실행되게 한다. 미래 단계에 폼이 없으면, 시스템은 거기서부터 실행을 계속한다. 이 기술은 시스템을 최적화하고 시스템에서의 부정적인 결과를 회피하는 데 사용될 수 있다.

타임라인에 대한 액세스를 필요로 하는 변환은 동시에 다양한 폼들의 다수의 과거, 현재 및 미래 단계에 액세스할 수 있다.

숨김/표시, 비공개/공개 및 인터페이스(Hidden/shown, private/public and interfaces)

각각의 시스템, 변환 또는 폼은 표시되거나 또는 숨겨질 수 있으며/있거나 공개 또는 비공개로 선택될 수 있다. 이는 시스템을 실행할 때 보여질 필요가 없는 기본 데이터를 숨기는 것에 도움이 된다. 예를 들어, 3D 메시는 정점 또는 에지가 아닌 면들만을 보이게 할 수 있다. 다만, 에지가 공개 상태로 되어 있을 경우, 숨겨진 폼들에는 여전히 변환이 적용될 것임을 이해해야 한다. 프레임워크의 숨김/표시 및 비공개/공개 능력에 기초하여, 단지 일부 정보만이 노출되고 편집될 수 있는 인터페이스가 생성될 수 있다. 예를 들어, 컬러 c 및 길이 d의 변으로 이루어진 n 개의 정삼각형으로 구성되는 시스템을 가질 수 있다. Triangle[n,c,d]와 같이 보이는 인터페이스가 생성될 수 있다. 이 경우, Triangle[6,green,1/2]은 길이 1/2의 변을 갖는 6 개의 녹색 정삼각형을 나타낸다. 인터페이스를 생성하는 이 능력은 시스템의 기본 기능으로서 포함될 수도 있다.

프레임워크의 GUI 능력(GUI capabilities of the framework)

일 실시형태에 있어서, 시스템은 프레임워크 내에서 자체적으로 생성될 수 있거나 프레임워크 자체를 사용하여 추가될 수 있는 버튼을 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함할 수 있다. GUI 버튼, 키보드 버튼, 마우스 버튼을 클릭하거나 또는 입력을 개시하면, 시스템에 변환이 적용될 수 있다. 이를 통해, 사용자에 의한 사용자 인터페이스의 완전한 맞춤화가 가능해진다. 초기 GUI가 프레임워크와 함께 제공될 수 있다고 해도, 사용자는 상이한 변환들을 개시하거나 상이한 시스템들을 실행하는 버튼을 추가할 수 있다. 흥미롭게도, 이를 통해, 사용자 또는 개발자가 가상 현실 및 증강 현실 애플리케이션을 위한 3D GUI를 생성할 수 있게 된다. 본 발명의 변환 처리 유닛 및 방법은 웹 브라우저와 유사한 방식으로 작동하는 소프트웨어로 탐색될 수 있는 인터랙티브 3D 웹사이트를 생성하는 데 사용될 수 있다.

수신 및 발신 데이터(Incoming and outgoing data)

본 발명의 시스템은 실시간으로 또는 비-실시간으로 수신 폼 및 발신 폼이라고 하는 특수한 폼으로 다른 소프트웨어 또는 하드웨어와 연결될 수 있다. 이러한 타입의 폼은 다른 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 액세스될 수 있는 공개 또는 비공개 데이터일 수 있다. 다음은 발신 데이터의 예이다. 본 발명의 시스템 내에서 움직이는 로봇의 3D 메시 모델을 구축한 후에, 팔 관절 각도가 발신 폼 데이터로서 선택될 수 있다. 실제 로봇의 하드웨어는 발신 폼 데이터에 액세스해서 서보모터 각도의 각도들을 업데이트할 수 있다. 유사하게, 사용자 신체 상의 상이한 센서들에서 비롯되는 데이터는 수신 폼 데이터를 포함하는 인간 가상 생물학적 모델을 업데이트하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 이 모델은 사용자와 동일한 심장 또는 호흡 속도를 가질 수 있다.

폼들이 여러 폼들의 모음일 수 있기 때문에, 발신 데이터는 수신 데이터 폼들에서 비롯되는 요청 이후 시스템 또는 시스템 데이터를 제공하는 데 사용될 수 있다. 이는 아래에서 설명되는 "프로젝트 네트워크(network of projects)"에 대한 유용한 구성요소일 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 프레임워크는 상이한 포맷의 3D 메시들과 같은 상이한 타입의 파일들, 데이터베이스로부터의 데이터 및 HTML/CSS, C++TM, JavaTM 및 PythonTM과 같은 언어의 테이블 또는 코드를 가져올 수 있다. 이는 폼 및 변환 프레임워크 내에서 시스템 또는 폼으로서 구축되는 소프트웨어 또는 인터프리터의 기본적인 특징일 수 있으며, 여기서 변환은 언어들 사이의 번역을 위해 텍스트 또는 컴퓨터 파일에 적용된다.

다중 스케일(Multiscale)

본 발명의 변환 처리 유닛 디바이스는 다중 스케일 (공간 및 시간) 탐색 및 프로세스를 허용할 수 있다. 예를 들어, 심장의 모델에 있어서는, 세포를 클릭해서 세포 내부 시스템을 확대할 수 있다. 또한, 세포를 향해 점진적으로 확대할 수도 있으며, 셀의 내부 모델을 드러내기 위해 셀 막을 투명하게 만들어서 내부 시스템이 드러나게 된다. 메인 시스템에 다른 시스템을 가져올 경우, 이 시스템을 포함시키는 것과 관련되는 시스템 데이터의 상이한 파라미터들이 지정될 수 있다. 이러한 데이터의 예들은 크기 스케일 및 시간 스케일을 포함한다. 예를 들어, 심장의 시스템에서 심근 세포를 가져올 경우, 심장과 관련된 세포 크기 및 시간 스케일을 지정해야 한다. 세포에서의 변환은 심장 레벨에서의 변환보다 훨씬 더 빈번하게 적용되어야 한다. 세포에서의 변환은 나노초(nanosecond) 스케일이지만, 심작 박동은 초(second) 스케일이다.

일 실시형태에 있어서, 각각의 시스템 또는 폼은 그것과 연관되는 틱 수(tick number) 값(정수, 부동소수, 배수, 유리수 또는 실수)을 갖고, 틱 수 값은 업데이트 및 수정될 수 있다. 틱 수 값은 시스템에서 어느 변환이 다음에 적용될 수 있을지를 나타내는 데 도움이 된다. 이는 시스템 및 서브시스템에서 전달되는 속도 및 시간을 조정하는 데 사용될 수 있다.

보간(Interpolation)

2개의 변환 적용 사이에서, 적어도 하나의 중간 변환이 추가될 수 있다. 이를 2개의 변환 사이의 보간이라고 한다. 또한, 변환은 다수의 변환들로 대체될 수 있다. 이를 변환의 보간이라고 한다. 이는 변환들의 시퀀스를 삽입함으로써 또는 시스템의 기본 보간 기능을 사용함으로써 시스템에서 수동으로 행해질 수 있다. 예를 들어, z-방향으로 포인트 1 단위를 이동하는 변환은 보간 기능이 있는 변환들의 시퀀스로 변경될 수 있으며, 해당 시퀀스의 각각의 변환은 z-방향으로 포인트 0.01 단위를 이동한다. 이는 시스템의 정밀도를 증가시킬 수 있다.

변환의 또는 2개의 변환 사이의 보간을 행하는 경우, 보간을 생성하는 데 사용되는 변환의 수는 유한할 수 있다. 대안으로서, 이 수는 무한하거나 또는 연속적일 수 있다. 이를 통해, 프레임워크에서 더욱 추상적인 연속적 변환의 개념을 도입하고 사용할 수 있다. 이는 실수 라인, 실수, 연속성 및 연속적 함수의 기존의 수학적 개념과 관련된다. 보간은 아래에서 설명되는 피드의 도움으로 달성될 수 있다.

변환의 피드(Feed of a transform)

아래에서, 변환의 피드는 도 16 내지 도 31을 참조하여 설명된다. 변환의 피드는 변환과 연관되는 변환 데이터의 일부이다.

피드는 변수들 및 그 연관된 순서화된 폼 세트로 구성된다. 피드는 이 변환의 적용될 인스턴스들을 생성하기 위해 변환에서 순차적으로 푸시된 숫자들(또는 객체들)의 목록으로서 이해될 수 있다. 연관된 세트는 유한의 숫자 세트, 무한의 숫자 세트, 실제 간격들, 폼 세트, 변환 세트, 객체 시퀀스, 기호 세트, 데이터 등과 같은 임의의 타입의 세트일 수 있다.

아래에서 세트들의 예를 제시한다: [0,1], [0, infinity]; ]2,5]; [n]={1,2,3,4,...}; [0,1] U [4,12]; M × N; {abd,a,cc,c,e,t,%}; {1,2,3,4,5,...}; {1,2,3,4.5,12.2, -15.2}; {1,2,2,2,2,1,1,10, 0.5, e}; 실수, 복소수, 유리수 및/또는 정수 세트; {transform1, form1, form2, a, 4.3, 6, pi}; 등.

일 실시형태에 있어서, 피드는 다수의 변수 및 그 각각의 세트로 구성된다. 변수가 처음 사용된 순서가 있을 수 있다. 변수가 충족할 필요가 있는 피드에 제한이 있을 수도 있다. 일부 실시형태에 있어서, 제한은 변환의 입력 사이트에 나타난다.

일부 실시형태에 있어서, 피드는 다음으로의 변환을 허용한다:

- 변환을 단지 이산적이 아닌 연속적으로 확장;

- 연속적 모양을 생성;

- 이산적 변환들 사이에서 보간을 행하고 보간을 완전하게 제어;

- 개념 연속성 및 강도 실수에 액세스;

- 미분학 수행;

- 변환의 숫자 응용 개념을 일반화;

- for-루프 또는 while-루프로 사용됨;

- 벡터 및 다차원 어레이, 심지어 텐서를 표현;

- 객체 지향 언어에서 다수의 객체를 인스턴스화하는 루프와 유사한 다수의 변환을 인스턴스화하는 루프처럼 동작;

- 피드로 변환.

실제 피드(Feed in action)

일 실시형태에 있어서, 변환은 입력 사이트, 이펙트, 및 출력 사이트와, 하나의 변수 및 그 각각의 순서화된 세트로 이루어진 피드로 구성될 수 있다. 변수는 입력 사이트, 출력 사이트, 이펙트 및 심지어 피드 자체를 포함하는 변환의 데이터의 모든 위치에서 임의의 횟수(0, 유한 횟수 또는 무한 횟수)로 변환에 나타날 수 있다.

변환을 적용하기 위해, 변환에 포함되는 변수의 인스턴스는 순서화된 세트의 제1 요소로 대체된다. 변환이 적용될 경우, 변수는 세트의 제2 요소에 의해 제2 변수로 대체되고 나서, 제2 변환이 적용되고, 변수 세트의 각각의 요소에 대하여 모든 변환이 한 번 적용될 때까지 프로세스가 계속 진행된다.

도 17은 값 1, 2 및 3에 대하여 변환이 3 회 적용되는 제1 실시예를 예시한다. 변수 t는 1로 대체되고, 변환이 적용되고, 그에 따라 흑색 포인트로부터 1 단위의 거리에 백색 포인트를 추가한다. 이어서, t는 2로 대체되고, 변환이 적용되고, 그에 따라 흑색 포인트로부터 2 단위의 거리에 백색 포인트를 추가한다. 마지막으로, t는 3으로 대체되고, 변환이 적용되고, 그에 따라 흑색 포인트로부터 3 단위의 거리에 백색 포인트를 추가한다.

도 18은 연속적 라인을 생성하도록 구성되는 변환의 실시예를 예시한다. 도 17의 실시예와 유사하게, 간격 [0,2]의 모든 요소로 변환을 순차적으로 공급함으로써 길이 2의 라인이 생성된다.

유한의 수의 포인트만이 디스플레이 유닛에 디스플레이된다는 점을 이해해야 한다. 그러나, 필요에 따라, 예를 들면, 2개의 실수 라인 사이의 교차점 또는 객체들 사이의 충돌점이 결정될 필요가 있을 경우에는, 숨겨진 실제 포인트들에 액세스할 수 있다.

도 19는 적용 횟수의 일반화를 예시한다. 일 실시예에서, 변수 t는 변환에서 나타나지 않는다. 실제로는, 피드를 정의하는 대신 100 회 작성할 수 있다. 변환에서 변수 t가 발생하지 않는 한, 그리고 연관된 세트에 100 개의 요소가 있으면, 해당 세트에서 기호의 타입은 중요하지 않다는 점에 유의한다. 특히, 기호 "@"를 100 회 포함하는 세트는 100 회의 변환의 적용으로서 동작하게 된다.

도 20은 피드에서 다수의 변수의 실시예를 예시한다. 피드에 2 개의 변수가 있으면, 요소들의 그리드를 생성할 수 있게 된다. 일 실시형태에 있어서, 피드에서 변수의 수에는 제한이 없으며, 텐서 계수와 유사한 다차원 어레이, 매트릭스 및 객체가 생성될 수 있다. 본 실시예에 있어서는, t=1이 선택되고 나서, h=1이 선택된다는 점을 이해해야 한다. 이후, t=1이 유지되고 h=2가 선택되고 나서, t=1이 유지되고 h=3이 선택된다. 이후, 프로세스는 가능한 모든 조합이 취해질 때까지 t=1 및 h=1을 취하여 다시 시작한다. 2개 초과의 변수에 대하여 동일한 프로세스가 수행된다는 점을 이해해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 요소들이 선택되는 순서는 변환의 데이터에서 상세하게 표시될 수 있다.

도 21은 다수의 포인트가 서로 적층되는 실시예를 예시한다.

도 22는 피드가 평면 또는 연속적 정사각형을 생성하기 위한 연속적인 세트를 포함하는 예시적인 변환을 예시하는 한편, 도 23은 피드가 평면 또는 연속적 삼각형을 생성하기 위한 연속적인 세트를 포함하는 예시적인 변환을 예시한다.

삼각형의 설명의 경우, 변환이 적용되기 전에, 변환의 입력 사이트에서의 조건을 충족시킬 필요가 있다. 이 제한은 라인 y=-x+1 하의 포인트들만이 유니버스에 추가될 것임을 나타낸다.

도 24는 로켓 가속을 위한 예시적인 변환을 예시한다. 로켓의 가속은 피드에서의 숫자에 의존한다. 5t가 임의의 타입의 함수 f(t)로 선택될 수도 있음을 이해해야 한다.

도 25는 로켓의 예시적인 상대 변위를 예시한다. 이 실시예에서, 로켓의 상대 변위는 피드 값 1/7 및 함수 2t에 기초하여 정의된다.

도 26에서, 변환은 로켓을 14 단위만큼 이동시키도록 요청하지만, 이를 7 단계로 보간한다. 보간은 도 27에서 설명되는 피드로 표현될 수 있다.

도 28은 보간이 실행되는 방식이 가속과 같은 거동을 반영하도록 맞춤화될 수 있음을 예시한다.

도 29는 로켓이 제거될 경우 다른 로켓이 전역적 축선에 대한 새로운 위치에 삽입되는 절대 위치에 대한 예시적인 연속적 변환을 예시한다.

도 30은 상대 위치에 대한 예시적인 연속적 변환을 예시한다. 이 실시예에서, 변환은 상대적인 방식으로 적용된다. 세트에서는 한 번에 하나 초과의 값에 대한 액세스가 제공된다. 본 경우에는, t1=0, t2=0.25, t3=5, t4=0.75 및 t5=1이다. 이를 통해, 1 단위 증분의 변위를 생성하기 위한 차이를 계산할 수 있다.

도 31에 예시된 바와 같이, 델타 t를 대신하는 dt를 사용해서 연속적 상대 변위가 행해질 수 있다.

도 32는 n 개의 요소의 벡터를 생성하기 위한 예시적인 변환을 예시한다. 예를 들어, 도 33에 예시된 바와 같이, 3 × 3 매트릭스가 생성될 수 있다.

풀이(Solving)

변수는 가변 기호를 추가하거나 폼이 가변적임을 나타냄으로써 시스템에 추가될 수 있다. 일반적으로, 변수를 풀어야 할 때 시스템이 원하는 것 또는 수행하려는 것이 무엇인지를 나타낼 필요가 있다. 이는 등호 "="가 있는 기존의 대수 방정식에서 x를 푸는 것과 유사하다. 예를 들어, 계속해서 복제하는 암 세포를 고려하면, 암 세포에 적용되는 가변적인 변환 T를 취하여 시스템이 더 이상 복제하지 않는 세포가 되는 것이 바람직하다는 것을 나타낼 수 있다. 이어서, 시스템은 이 T를 푸는 데 사용된다. 프레임워크 내에서 생성되는 솔버(solver) 시스템을 사용하거나, 수신 및 발신 데이터 폼을 사용하거나, 외부 솔버를 사용하거나, 또는 잠재적인 변환들을 수동으로 입력함으로써 T를 풀 수도 있다. 그 결과는 암 세포의 복제를 막는 T에 대한 가능한 여러 폼들의 세트이다. 다양한 타입의 수학적 및 프로그래밍 기술이 프레임워크에서 직접 모델링 및 구현될 수 있기 때문에, 동시에 다수의 강력한 도구를 사용하여 어려운 시스템을 풀 수 있다. 프레임워크에서 구현될 수 있는 도구의 예로서는 인공 신경망, 방정식 풀이, 수학적 최적화 및 상이한 기계 학습 알고리즘 등이 있다.

프로젝트들의 네트워크(Network of projects)

프로젝트 또는 시스템을 생성할 때, 시스템은 저장소에 있으며 공개 또는 비공개로 설정될 수 있다. 웹 플랫폼, 개인 로컬 서버 또는 피어-투-피어 기반의 네트워크에서, 무엇이 달성되어야 하는지에 대한 설명과 함께 새로운 프로젝트 P가 개시될 수 있다. 사용자는 해당 프로젝트에 시스템을 제출하거나 또는 다른 사용자들에 의해 이 프로젝트에 제출되는 시스템을 개선할 수 있다. 사용자는 최상의 시스템 또는 프로젝트의 요건에 가장 근접한 시스템을 제안할 수 있다.

다른 프로젝트 시스템들을 해당 시스템(또는 프로젝트)에 완전히 가져와서 적용할 수 있다. 예를 들어, 전체 시스템 Sub를 시스템 Sys에 가져오는 대신, Sys로부터의 정보를 Sub에 송신하도록 요청하고 Sub가 Sys에 대한 반환 값을 계산하게 할 수 있다. 이를 통해, 분산 컴퓨팅이 가능해지고 프로젝트 및 시스템의 복제를 줄일 수 있다. 일부 프로젝트는 비공개 또는 공개일 수 있다. 이를 통해, 많은 수의 사용자가 대규모의 유용한 프로젝트를 개발 및 생성할 수 있는 대규모의 프로젝트들의 네트워크의 생성이 가능해진다. 이들 프로젝트 각각은 다른 프로젝트들에 의존하는 다수의 다른 프로젝트들로 구성될 수 있다. 포함되는 각각의 프로젝트는 C++과 같은 스크립트-기반 프로그래밍 언어로부터의 라이브러리와 유사한 것으로 볼 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 변환에서 정의되는 이펙트는 표현을 돕기 위해 다수의 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이펙트는 2 개의 부분을 포함할 수 있다. 입력 사이트가 선택되고 이펙트 및 출력 사이트에 값이 사용될 경우, 출력 사이트에 의해 선택되는 출력 사이트 폼은 이펙트의 출력 부분에서의 폼으로 수정되게 되고, 입력 사이트에 의해 선택되는 입력 사이트 폼은 이펙트의 입력 부분에서의 폼으로 수정되게 된다.

도 34는 2-부분 이펙트를 갖는 예시적인 변환을 예시한다. 여기서, 초기 유니버스의 값 12를 변환에 가져와서 K=12가 된다. 그러면, K=0은 K=12로 대체되고 H=12는 H=1로 대체된다.

도 35는 2-부분 이펙트를 갖는 변환의 추가적인 실시예를 예시한다. 이 실시예에 있어서는, 초기 유니버스로부터 값 12 및 8을 변환에 가져와서 M=12+8=20이 된다. 그러면, H=12는 H=0으로 대체되고, K=8은 K=-8로 대체되고, M=0은 M=20으로 대체된다. 그러면, K=0은 K=12로 대체되고 H=12는 H=1로 대체된다.

도 36은 피드 및 2-부분 이펙트를 포함하는 예시적인 변환을 예시한다.

피드는 피드 없는 3-부분 변환의 구성요소들만을 갖는 이산적 피드에 대하여 모방될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 도 37에 예시된 이산적 변환은 순서화된 요소들 1, 2, 3을 포함하는 입력 유니버스로부터 t에 대한 값들을 취한다. 변환의 적용 이후에, 좌측 요소가 우측으로 시프트된다. 이를 통해, 다음 변환의 적용에서 순서화된 세트의 제2 요소를 선택할 수 있게 된다. 피드가 실수들의 간격 또는 무한 세트일 경우, 연속적인 순서화된 세트들로부터 요소들을 추출하기 위해 새로운 절차가 정의될 필요가 있다. 일 실시형태에 있어서, 간격들을 처리하기에 매우 적합하며 다수의 다른 애플리케이션을 갖는 시스템에 피드의 정의가 추가될 수 있다.

아래에서는 변환의 추가적인 실시예들을 설명한다.

제1 실시예에서 변환을 생성하기 위해, 사용자는 출력 유니버스에 존재하는 사면체의 면을 선택하여(도 38a 참조), 변환의 출력 사이트에 송신 또는 드래그-앤드-드롭한다(도 38b 참조). 자동으로, 이펙트 및 출력 사이트에 삼각형 면이 나타나게 된다. 이후, 사용자는 해당 면에 메시를 추가하거나 삼각형을 축소함으로써 이펙트를 편집할 수 있다. 사용자가 더 작은 사면체를 면에 추가하고(도 38b 참조) 변환이 적용되어야 하는 횟수에 3을 넣어서 변환 데이터를 조정한다. 시스템의 실행시에, 3 개의 면이 작은 사면체를 갖게 될 때까지(도 38c 참조), 작은 사면체가 면들에 하나씩 추가될 것이다.

사용자는 작은 정육면체가 삼각형에 추가되는 다른 변환을 생성할 수도 있다. 시스템의 사면체에 두 가지 변환이 다른 변환과 함께 배치되고 시스템이 실행되면, 둘 중 하나만이 적용될 것이다. 이 경우, 사용자는 변환에 정육면체를 적용할 가능성에 80%를, 그리고 다른 변환에 대해서는 20%를 배정하기로 결정할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 사용자는 시스템에 분자를 가져오고, 선택하여, 출력 사이트에 송신한다. 사용자는 입력 사이트에 D를 추가하고, 그것을 이펙트에도 추가할 수 있다. 이펙트 분자를 우측으로 이동시키면 값 또는 함수가 삽입될 수 있는 공간이 열린다. 이펙트로부터 D를 드래그-앤드-드롭하거나 D를 해당 공간에 입력하면, 입력 사이트의 D에 연결된다. 이어서, 사용자는 1/D를 작성함으로써 D에 함수를 적용한다. 이제, 분자에 변환이 적용될 경우, 분자의 변위는 시스템의 어딘가 다른 곳으로부터 또는 심지어 수신 데이터로부터 비롯되는 D의 값에 의존하게 된다. 변환이 적용되기 전에, D의 값을 판독하여 분자의 변위를 결정한다. 본 경우, D=100이면, 이 변환이 분자에 7 회 적용될 때 분자가 1/100의 7 배 만큼 좌측으로 이동되게 된다.

분자의 이전의 모든 위치가 타임라인에 저장될 수 있으므로, 변환은 타임라인을 사용하고 액세스할 수 있다. 예를 들어, 5 단계 이전과 현재의 평균 속도를 측정하기 위해, 사용자는 입력 사이트에서 현재의 분자의 전역적 위치 (P0) 및 5 단계 이전의 폼 (P5)를 작성 또는 선택할 수 있다. 이펙트에 있어서, 사용자는 S=(P0-P5)/5를 작성한다. 이제, 이 변환이 분자에 적용될 때마다, 평균 속도가 계산된다. 이 변환은 시스템의 코너에 남겨지고 시스템에서의 변경이 있을 때마다 적용될 수 있다. 해당 변환의 입력 사이트를 숨김으로써, 속도 데이터만이 코너에서 디스플레이되게 된다.

도 39는 입력 사이트, 이펙트 및 출력 사이트를 포함하는 예시적인 변환(변환 데이터는 생략됨)을 예시한다. 변환의 적용은 다음과 같이 수행된다. 먼저, 입력 유니버스에서 폼이 선택된다. 선택된 폼은, 별 (*)이 별 주위의 주변 폼들이 매칭되는 한 무엇이든 될 수 있는 입력 사이트와 매칭된다.

본 실시예에 있어서는, 'A='이 매칭되고 별 기호가 무엇이든 선택할 수 있기 때문에 A=3이 선택되어, 숫자 3이 선택된다.

이어서, 나머지 변환에서도 나타나는 입력 사이트의 정보가 식별되고 식별된 정보의 각각의 발생은 연관된 선택된 폼으로부터의 정보로 대체된다.

본 실시예에 있어서는, 별 기호가 변환의 이펙트 및 출력 사이트에서 나타난다. 별과 연관된 선택된 폼으로부터의 정보는 '3'이다. 따라서, 이펙트 및 출력 사이트에서의 별들은 도 40에 예시된 바와 같이 3으로 대체된다. 별들을 숫자 3으로 대체하는 것은 변환의 적용에 대해서만 행해질 수 있기 때문에 이펙트 및 출력 사이트에서 영구적이지 않을 수 있음을 이해해야 한다.

이어서, 출력 사이트와 매칭되는 출력 유니버스에서의 폼이 선택되고 이펙트로 대체된다.

본 실시예에 있어서는, 출력 유니버스에서 삼각형의 길이 3의 변이 선택되고 동일한 변으로 대체되지만, 도 41에 예시된 바와 같이, 다른 삼각형을 생성하는 2 개의 라인이 추가된다.

변환의 부분들 사이의 상대 위치(Relative position between parts of the transforms)

일 실시형태에 있어서, 입력 사이트, 이펙트 및 출력 사이트 내부의 폼들의 상대 위치는 변환에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 출력 사이트 및 이펙트에 대하여 그들 각각의 직사각형에서 2 개의 객체가 동일한 위치에 있다는 것은 이들이 함께 연결된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 이펙트의 객체 E가 출력 사이트의 객체 O와 동일한 위치에 있으면, O가 E로 대체되게 된다. 객체들의 위치가 상이하면, 하기의 실시예에서 예시되는 바와 같이 상이한 결과가 얻어질 수 있다.

예를 들어, 도 40에 예시된 변환을 도 42에 예시된 변환으로 대체하면, 도 41의 폼 대신에 도 43에 예시된 폼으로 된다.

뉴런 발화(Neuron Firing)

이 실시예의 경우, 입력 및 출력 유니버스는 동일하고 고유한 유니버스는 도 44에 예시된다.

도 45에 예시된 제1 변환은 입력 사이트로서, 덴드라이트(dendrite) d=x와 임계 변수 T 및 그 값 y를 선택한다. 값 x를 y에 추가함으로써 이펙트가 생성되므로, 이 덴드라이트의 기여도가 임계값에 추가된다. 이어서, d=x 및 T=y는, 출력 사이트에 의해 선택될 때, 제각기 d=0 및 T=y+x로 대체된다.

"All(모두)"은, 각각의 덴드라이트가 한 번만 기여할 때까지, 이 경우에는 11 회, 변환이 모든 d=x에 적용될 것임을 나타낸다. 변환에서의 유사한 기호들은 동일한 객체인 것으로 간주된다. 따라서, 입력 사이트 및 출력 사이트의 d=x 및 T=y는 동일하다는 것을 이해할 수 있다.

도 46에 예시된 다음 변환은 임계값이 6 이상일 때(여기서, 6은 이 뉴런의 임계 한계값임) 뉴런을 발화시킨다. 입력 사이트에서 정의되는 부등식은, 이 부등식이 충족될 때, h로 표지된 번개를 i로 표지된 번개로 변경함으로써 변환이 적용된다는 것을 나타낸다.

도 47에 예시된 다음 변환은 활동 전위가 축색 종말(axon terminal)을 향해 이동할 수 있게 한다. 이 경우, 입력 사이트는 비어 있고, 이는 변환을 적용하기 전에 충족되어야 할 "조건이 없음(there are no condition)"을 의미한다. 변환을 적용하는 데 필요한 유일한 조건은 출력 유니버스에서 번개 기호가 i로 표지되고 울퉁불퉁한 원이 h로 표지되는 것이다.

이제 활동 전위가 축색에 가깝기 때문에, 도 48의 변환에 의해 예시된 바와 같이, 각각의 축색의 값 a=0은 값 a=1로 변경된다.

이어서, 축색들과 연관되는 각각의 값이 1이 된 후에, 도 49의 변환에 의해 예시된 바와 같이, 활동 전위를 나타내는 기호가 h로 표지된다.

이 뉴런의 축색들을 다른 뉴런 네트워크의 덴드라이트에 연결함으로써 뉴런 네트워크를 생성할 수 있다. 축색의 값 a=x를 그 연관된 덴드라이트의 값 d=y에 전송하는 대략적인 방법은 도 50에 예시된 변환으로 행해질 수 있다.

시냅스 간극(Synaptic Cleft)

도 51은 시냅스 간극 모델을 예시한다.

도 52에 예시된 변환은 축색 근처의 시냅스 간극에서 10 회의 신경 전달 물질의 분비를 모델링하는 것을 허용한다.

입력 스코프는 이 뉴런의 a=x이다. a=1일 경우, 출력 스코프에서의 임의의 위치가 선택되고 이 위치에 원형 신경 전달 물질이 삽입된다. 빈 출력 사이트는 특정 위치를 지정하지 않으며; 그에 따라, 출력 스코프에서 임의의 위치로서 해석된다. 출력 스코프는 도 53에 예시된 직사각형 박스에 의해 구획되는 영역을 정의한다.

신경 전달 물질이 분비된 후에, a=1은 도 54의 변환을 사용해서 0으로 된다.

도 55의 변환은 도 56에 예시된 원통에 의해 구획되는 시냅스 간극 내에서 신경 전달 물질이 이동될 수 있게 한다. 이는 신경 전달 물질과 그 주위 공간의 경계 범위를 취한다. 이어서, 경계 범위에서의 위치가 원통에 의해 구획되는 시냅스 간극의 외부로 되지 않는 한, 신경 전달 물질을 그 경계 범위 내의 임의의 위치에 다시 되돌려 놓는다.

마지막으로, 신경 전달 물질이 신경 수용체에 결합하면, 그 기여도는 도 57의 변환에 의해 표현되는 바와 같이 덴드라이트 값 d=y에 추가된다. 이 변환은 항상 존재하며, 조건이 충족될 때, 즉, 신경 전달 물질이 신경 수용체들 중 하나와 결합할 때 작동하게 된다.

그래핀 시트의 구축(Building a Graphene Sheet)

도 58의 변환은 그래핀 시트를 모으는 데 필요한 규칙들 중 하나를 표현한다. 이 변환은 4 개의 CO₂ 분자를 취해서 도 59에 예시된 그래핀 시트에 추가한다.

CO ₂ 수집기(CO ₂ Collector)

도 60에 예시되는 변환은 '취하기(take)' 및 '추가하기(add)' 기능을 사용함으로써 수집기로서의 역할을 한다. 일 실시예에 있어서, CO₂ 분자들이 수집되어 CO₂ 수집부에 추가된다. 말 그대로, 입력 유니버스로부터 CO₂ 분자를 취하여 이산화탄소 수집부(Carbon Dioxide Collection)라고 하는 그룹으로 이동시킨다. 입력 유니버스는 많은 수의 CO₂ 분자를 포함하는 컨테이너로 간주된다.

5 개의 분자를 수집한 후에, 도 61에 예시된 시나리오를 얻는다.

그래핀 시트의 몇몇 부분을 구축하기 위해 CO₂ 분자를 수집하는 더욱 정교한 시스템이 도 62에 예시된다. 적색 박스에 있는 숫자는 변환의 적용 순서를 나타낸다. 먼저, CO₂가 수집되고 나서, 그래핀 시트가 확장된다.

위성 회전(Satellite Rotations)

변환은 3D 메시와 같은 객체를 이동 및 회전시키는 데 사용될 수 있다.

수동 회전(Manual rotation)

도 63에 예시된 변환은 3D 위성을 회전시키는 것을 허용한다.

위성의 3D 모델에 이 변환을 복수 회 적용하면, 도 64에 예시된 출력 유니버스의 일련의 상태가 제공된다.

자동 신호 탐색기 변환(Automatic signal finder transforms)

특정 신호를 향해 자동으로 자체 배향되는 위성을 원할 경우, 위성의 중심 z-축선 사이의 각도가 그 각각의 평면에서 신호원으로부터 20 도를 초과하여 다를 경우 그 각각의 평면에서 위성을 회전시키는 도 65에 예시된 변환 세트를 사용할 수 있다.

이 변환 세트에 추가하여, 각도가 180 도 이상일 때 다른 방향으로 회전하면 위성이 그 접시를 자체적으로 신호를 향해 배향시킬 수 있게 하는 변환 세트가 제공된다. 20 도 임계값 대신 1 도 임계값을 사용하여 회전을 활성화하고 위성 회전 증분도 1 도로 만들면 더 높은 정밀도가 달성될 수 있다.

키보드 활성화 회전(Keyboard activated rotation)

회전의 적용은 도 66에 예시된 바와 같이 키보드 화살표를 눌러서 트리거될 수 있다.

위성을 회전시키기 위한 사용자 인터페이스 또는 실제 물리 버튼(User interface or real physical button to rotate the satellite)

도 67의 변환의 입력 사이트에 예시되는 라인은 YZ 평면에 있는 라인에 연결된다. 이펙트에서의 위성은 절대 위치에 있는 것으로 간주되고 위성이 이전에 배향되었던 위치와 무관하게 이 방향으로 대체된다는 점에 유의해야 한다.

자동차 및 타임라인(Car and Timeline)

각각의 단계에서 또는 시스템이 변경될 때마다, 시스템의 상태를 기록하고 메모리에 저장할 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 시스템의 타임라인을 구축한다.

변환이 적용됨에 따라, 시스템의 단계 번호가 증가한다. 본 실시예에 있어서는, 시스템에 변환이 적용될 때마다 단계 번호가 1씩 증가한다고 가정한다. 단계 번호는 반드시 정수일 필요는 없으며, 실수 증분으로 증가하는 실수일 수도 있음을 이해해야 한다. 실수 단계들의 실시예는 시간의 경과를 단계로서 설명하는 것이다. 또한, 본 발명의 실시형태에 있어서, 변환은 이산적인 방식 대신 연속적인 방식으로 적용될 수 있다.

시스템은 상이한 타입의 변환들에 따라 이동하는 자동차를 설명한다. 도 68에 예시된 변환에 의하면, 자동차의 x-방향으로의 평균 속도가 단계 0과 단계 50 사이에서 계산될 수 있다. 입력 사이트에서는, 단계 0 및 단계 50에서 자동차의 상태에 관한 정보에 액세스한다. 자동차의 투명도를 사용하여 자동차가 이전 단계로부터의 것임을 나타낸다.

변환으로 타임라인에 액세스하면 속도, 가속도, 도함수 및 많은 다른 개념의 모델링의 탐색이 가능하다.

자동차의 실제 속도의 측정을 모델링하여 주행거리계에 투영하는 것은 도 69 및 도 70에 예시된 변환으로 행해지게 된다. 본 경우, '실제(actual)'는 이 변환이 적용되려 하는 순간의 단계의 값을 의미한다. 현재 속도를 얻기 위해, 마지막 다섯 단계의 평균 속도가 계산된다는 점에 유의한다. 도 69의 변환을 통해, 출력 유니버스에 PresentSpeed(현재 속도)를 삽입할 수 있게 된다.

도 70의 변환은 이전의 출력 유니버스로부터 PresentSpeed를 취하고 흑색 사각형에 청색으로 속도의 번호를 기입한다. 이어서, 도 71에 예시된 바와 같이, 주행거리계의 이미지에 청색 번호 및 사각형을 중첩한다. '추가(add)'라는 단어는, 주행거리계가 대체되는 것이 아니라, 번호가 있는 흑색 사각형이 주행거리계의 이미지에 추가됨을 의미한다는 점에 유의한다.

변환 표기법(Transform Notation)

전술한 변환 표기법은 단지 예시일 뿐임을 이해해야 한다.

예를 들어, 변환은 이펙트 및 출력 사이트로 구성된 2-부분으로 작성될 수도 있다. 이러한 경우라면, 입력으로서의 역할을 하게 될 폼들이 식별되어야 한다. 이는 폼들이 변환의 이펙트, 출력 사이트 및 데이터를 초기화하는 데 사용될 필요가 있기 때문이다.

변환 및 구조는 모델링 맥락 및 필요에 따라 상이하게 제시될 수 있다는 점을 또한 이해해야 한다. 예를 들어, 도 72의 변환은 보다 간결한 작성을 제시하는 도 73에 예시된 변환으로 대체될 수 있다.

배향 및 매칭(Orientation and matching)

변환이 입력 사이트를 입력 유니버스의 폼과 매칭시킬 경우, 본 발명의 일부 실시형태에 있어서, 매치는 리터럴(literal)일 수 있거나 또는 회전 및 평행 이동을 허용할 수 있다.

전술한 단순한 시스템에서, 출력 유니버스에서의 매치는 리터럴이었다.

상기 이산화탄소 수집기에서, 입력 유니버스에서의 매치는 리터럴이 아니다. 상이한 방향들을 향하고 있는 분자들을 선택할 수 있다.

상호 연결(Interconnections)

입력 사이트는 다수의 상이한 이펙트에 연결될 수 있다. 이펙트들은 다수의 출력 사이트에 연결될 수 있다. 입력 사이트들은 다수의 입력 유니버스에 연결될 수 있다. 출력 사이트들은 다수의 출력 유니버스에 연결될 수 있다.

출력 유니버스는 변환일 수 있으며, 입력 유니버스도 변환일 수 있다.

또한, 단독 입력 사이트들은 그 입력 사이트, 이펙트, 출력 사이트 및 데이터로 구성되는 전체 변환에 연결될 수 있다. 입력 사이트들은 또한 변환 세트에, 또는 심지어 유니버스에도 연결될 수 있다. 동일한 방식으로, 단독 출력 사이트를 3-부분 변환, 변환 세트 또는 유니버스에 연결할 수 있다.

그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface (GUI))

아래에서는, 변환을 정의하는 데 사용될 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface (GUI))를 나타낸다. 도 74에 예시된 바와 같이, GUI는 변환이 시각적으로 생성될 수 있는 제1 부분 및 출력 유니버스가 표현될 수 있는 제2 부분을 포함한다.

GUI의 제1 부분은 5 개의 윈도우를 포함한다. 제1 윈도우에서는, 입력 사이트가 시각적으로 또는 그래픽으로 표현될 수 있다. 제2 윈도우는 이펙트를 시각적으로 정의하는 데 사용되고, 제3 윈도우는 출력 사이트에 포함되는 폼을 시각적으로 표현하는 데 사용된다. 제4 윈도우는 출력 스코프를 시각적으로 표현하는 데 사용되고, 제5 윈도우는 변환 데이터를 입력하는 데 사용된다.

일 실시형태에 있어서, 도 74에 도시된 바와 같이, 스코프가 없는 변환이 좌측에 디스플레이되고 유니버스가 우측에 디스플레이된다.

일 실시형태에 있어서, GUI는 입력 유니버스를 시각적으로 표현하기 위한 제3 부분을 포함할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 변환들 및 변환들의 시퀀스는 유니버스에서 직접 표현될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 변환들의 시퀀스는 단일의 표현 하에서 함께 그룹화될 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 변환의 시퀀스들은 2D로 표현되거나, 또는 변환 표현들 사이에 라인, 화살표(또는 다른 모양)로 표현되어, 시퀀스들이 어떻게 적용될 것인지를 나타낼 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 변환의 시퀀스들은 변환 표현들 사이에 라인, 3D 화살표(또는 다른 모양)가 있는 3D 공간에 배치되어, 시퀀스들이 어떻게 적용될 것인지를 나타낼 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 출력 스코프를 표현하기 위한 제4 윈도우는 생략될 수 있다. 동일한 또는 다른 실시형태에 있어서, GUI의 제1 부분은 입력 스코프를 시각적으로 표현하기 위한 윈도우를 포함할 수 있다.

변환을 생성하기 위해, 사용자는 먼저 출력 유니버스에서의 3D 모델과 같은 폼을 라이브러리로부터 가져오거나, 또는 GUI의 좌측 상단에 있는 "지오메트리 탭(Geometry tab)"의 요소들을 사용해서 기본 3D 모델을 생성한다. 이 실시예에 있어서, 사용자는 도 75에 예시된 바와 같이 유니버스에 사면체를 생성한다.

이어서, 사용자는 사면체에서 한 면을 선택하여, 도 76에 예시된 바와 같이, 변환의 출력 사이트에 드래그-앤드-드롭한다.

도 77에 예시된 바와 같이, 사용자는 출력 사이트의 전체 내용을 이펙트에 복사한다.

이어서, 사용자는 지오메트리 탭의 요소를 사용하거나 3D 모델을 수동으로 수정함으로써, 폼을 추가하거나 또는 이펙트 윈도우에 포함된 폼의 지오메트리를 수정하여 이펙트 윈도우에서 이펙트를 생성한다. 대안으로서, 사용자는 3D 모델을 라이브러리로부터 가져올 수 있다. 이 실시예에 있어서, 도 78에 예시된 바와 같이, 보다 작은 사면체가 삼각형에 추가된다.

이후, 도 79에 예시된 바와 같이, 사용자가 변환 데이터를 입력한다. 예를 들어, 사용자는 변환의 데이터에서 라디오 버튼 "All(모두)"을 클릭하고 나서, "확인 표시(check mark)"를 4 회 클릭하여 이 변환을 유니버스에 삽입할 수 있다. "All(모두)" 버튼은 출력 사이트의 삼각형과 매칭되는 유니버스의 모든 삼각형에 변환이 적용될 것임을 나타낸다.

사용자가 "Step(단계)" 버튼을 누를 경우, 변환이 한 번 적용된다. 사면체의 각각의 삼각형은 보다 작은 사면체가 있는 삼각형으로 대체된다. 최종 폼이 도 80에 예시된다.

사용자가 "Play(플레이)"를 눌렀을 경우, 3 가지의 다른 변환들이 하기의 복잡한 프랙탈을 제공하도록 연속적으로 적용되어 도 81에 예시된 폼을 취득한다.

변환의 입력 사이트, 출력 사이트 및 이펙트의 사용(Use of the input-site, output-site and effect of a transform)

이제, 입력 사이트를 갖는 변환을 사용하면서 동일한 실시예를 설명한다. 이 경우, 텍스트, 값, 3D 모델 또는 데이터가 유니버스에 추가될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 텍스트 "D=2"가 도 82에 예시된 바와 같이 유니버스에 추가된다.

사용자는 도 83에 예시된 바와 같이, 텍스트 "D=x"를 입력 사이트에 추가한다. "x"는 출력 사이트가 폼 "D=x"의 객체들과 매칭됨을 나타내며, 여기서 "x"는 무엇이든 될 수 있다. 이어서, 사용자는 이펙트(또는 선택적으로 출력 사이트)에서 해당 값 "x"가 사용될 위치를 나타낸다. 이 실시예에서는, 값 "x"가 삼각형의 보다 작은 사면체의 높이에 할당되게 된다.

라디오 버튼 "All(모두)"를 선택하여 변환을 삽입 및 적용한 후에, 변환은 입력 사이트를 유니버스로부터의 텍스트 "D=2"와 매칭한다. 이어서, 값 "2"가 도 84에 예시된 바와 같이 이펙트에서의 "x"를 대체하게 된다. 적용될 변환의 이펙트 및 출력 사이트가 계산되게 된다.

변환을 4 회 적용한 후의 최종 유니버스는 도 85 내지 도 88에 예시된다.

동적 입력(Dynamic input)

이전 실시예에 있어서, 텍스트 "D=2"는 유니버스에서 항상 동일하다. 보다 동적이며 변경되는 입력이 사용될 수 있다.

I) 변환은 값 "D=2"를 각각의 변환 적용 이후에 약간 더 큰 값으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 변환은 도 89에 예시된 바와 같이, "D=2"를 "D=x+0.5"에 의해 계산된 "D=2.5"로 변경하면서 사면체를 삼각형에 추가할 수 있다.

변환의 적용의 첫 번째는 추가된 사면체에 높이 2를, 두 번째는 높이 2.5를, 세 번째는 높이 3을 제공하게 되는 등이다. 즉, 변환에서의 높이는 유니버스에서의 "D"의 초기 값 및 이 변환이 적용된 횟수에 의존한다.

II) 입력은 다수의 다른 변환의 적용하에 유니버스가 변경됨에 따라 자체적으로 수정되는 유니버스에서의 다른 모양들로부터 추출될 수 있다. 예를 들어, "x"는 객체들 사이의 2개의 포인트 사이의 거리에서 비롯될 수 있다.

변환의 스코프(The Scope of a transform)

a) 전술한 단계들을 실행한 후에, 사용자는 도 90에 예시된 바와 같이, 우측 하단의 메뉴에서 변환에 적합한 버튼을 클릭함으로써 변환의 출력 스코프를 사용해서 유니버스의 데이터를 모두 변환의 출력 스코프에 복사하기로 결정할 수 있다.

b) 사용자는 스코프의 사면체의 면들 중 일부를 선택할 수 있다. 삭제 버튼을 누르면, 선택된 면들이 제거된다. 도 91에 예시된 실시예에 있어서는, 2 개의 면 만이 유지된다. 이는, 여전히 스코프에 존재하는 면들에 대응하는 유니버스의 사면체의 면들에만 변환이 적용될 것임을 의미한다.

본 실시예에 있어서, 최종 유니버스는 1 회의 변환 적용 이후에, 도 92에 예시된 바와 같이, 좌측면 및 하면에 보다 작은 사면체가 있는 사면체를 포함하게 된다.

변환의 기록(Recording of a transform)

유니버스에서 이루어진 수동 변경은 변환으로서 기록될 수 있다.

예를 들어, 사용자는 도 93에 예시된 바와 같이, 그 말단들 중 하나에 점이 있는 라인 세그먼트를 유니버스에 추가할 수 있다. 이는 "지오메트리 탭" 컴포넌트를 사용해서 행해질 수 있다.

사용자는 사용자 인터페이스의 하단에 있는 "기록(record)" 버튼을 누른다. 눌린 기록 버튼을 풀 때까지, 유니버스에서 사용자에 의해 행해질 수동 수정에 대하여 변환이 생성 및 기록되게 된다.

사용자는 라인 세그먼트를 클릭하고 수동으로 라인 세그먼트를 약 20 도 회전시킨다. 이어서, 도 94에 예시된 바와 같이, 변환이 생성되고 좌측에 디스플레이된다.

사용자가 기록된 변환에 만족하면, 사용자는 기록 버튼을 선택 해제한다. 이어서, 도 95에 예시된 바와 같이, 변환의 데이터의 "횟수(times)" 박스에 "12"를 입력한 후에, 기록된 변환이 유니버스에 삽입된다.

"플레이(play)"를 누른 후에, 도 96에 예시된 바와 같이, 유니버스의 라인 세그먼트가 12 회 회전되게 된다.

삽입된 변환의 편집(Editing Injected Transform)

유니버스(제한되는 것은 아니지만, 2D 또는 3D 공간일 수 있음)에 삽입된 변환은 편집 및 수정될 수 있다. 도 97은 기록된 변환들의 시퀀스를 제시하는 인터페이스를 예시한다. 변환들의 시퀀스에 있어서, 사용자는 변환들 중 하나를 더블-클릭할 수 있다.

더블-클릭의 결과는 변환을 GUI에 디스플레이하게 된다. 이어서, 사용자는 수정 목적으로 특정 변환을 편집할 수 있다. 수정한 후에, 그것을 저장할 수 있으며 그것이 적용될 차례가 되면 상이하게 동작하게 된다.

해당 시퀀스에서는, 변환을 위아래로 드래그함으로써 재정렬할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 본 발명의 방법 및 시스템의 목적은 모델, 시뮬레이션, 통신 및 최적화가 모든 지식 영역에 대하여 생성 및 구현될 수 있는 범용 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 방법에 기초하면, 모든 지식 및 응용을 단일의 시스템 및 패러다임으로 통합할 수 있다. 범용 시스템을 이제, 다음과 같은 점에서 "프레임워크(framework)"라고 한다.

전술한 본 발명의 실시형태들은 단지 예시를 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims (58)

1. 처리 유닛 디바이스로서,
   상기 처리 유닛 디바이스의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛; 및
   상기 적어도 하나의 제어 유닛에 의해 실행될 변환(transform)과 연관되는 적어도 하나의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛― 상기 변환은 출력 유니버스(output universe)에 포함되는 출력 사이트(output site)에 적용될 이펙트(effect)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 이펙트 블록(effect block) 및 아웃사이트 블록(outsite block)을 포함하고, 상기 이펙트 블록은 상기 이펙트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제1 저장 유닛을 포함하고 상기 아웃사이트 블록은 상기 출력 사이트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제2 저장 유닛을 포함함 ―을 포함하는
   처리 유닛 디바이스.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 포함하는 변환-폼(transform-form) 명령어 세트를 더 사용해서 상기 변환을 실행하도록 구성되는
   처리 유닛 디바이스.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 변환 로직 유닛에 포함되는
   처리 유닛 디바이스.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 변환 블록 중 하나의 변환 블록에 포함되는
   처리 유닛 디바이스.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 상기 적어도 하나의 변환 블록은 복수의 변환 블록을 포함하며, 상기 복수의 제어 유닛의 각각의 제어 유닛은 상기 복수의 변환 블록의 각각의 변환 블록에 포함되는
   처리 유닛 디바이스.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 이펙트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 상기 아웃사이트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제2 로직 유닛을 포함하는
   처리 유닛 디바이스.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 상기 적어도 하나의 제2 로직 유닛은 산술 로직 유닛 및 로직 게이트 중 하나를 포함하는
   처리 유닛 디바이스.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 변환 로직 유닛에 포함되는 중앙 유닛을 더 포함하는
   처리 유닛 디바이스.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 제어 유닛은 외부 메모리에 연결 가능한
   처리 유닛 디바이스.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 출력 유니버스에 관한 정보는 상기 외부 메모리에 저장되는
    처리 유닛 디바이스.
    
11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 메모리를 더 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 출력 유니버스에 관한 정보는 상기 내부 메모리에 저장되는
    처리 유닛 디바이스.
    
13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 유니버스에 관한 정보는 상기 제1 저장 유닛들 중 일부 및 상기 제2 저장 유닛들 중 일부의 적어도 하나에 저장되는
    처리 유닛.
    
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 저장 유닛 및 상기 적어도 하나의 제2 저장 유닛은 레지스터를 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 입력 유니버스(input universe)에 포함되는 입력 사이트(input site)에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제3 저장 유닛을 포함하는 인사이트 블록(insite block)을 더 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 상기 인사이트 블록은 상기 복수의 제어 유닛 중 적어도 하나를 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은:
    상기 입력 유니버스의 부분 공간(subspace)을 정의하는 입력 스코프(input scope)에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제4 저장 유닛을 포함하는 인사이트 스코프 블록(insite scope block); 및
    상기 출력 유니버스의 부분 공간을 정의하는 출력 스코프(output scope)에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제5 저장 유닛을 포함하는 아웃사이트 스코프 블록(outsite scope block)을 더 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
18. 처리 유닛 디바이스로서,
    상기 처리 유닛 디바이스의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛; 및
    상기 적어도 하나의 제어 유닛에 의해 실행될 변환과 연관되는 적어도 하나의 변환 블록을 포함하는 변환 로직 유닛― 상기 변환은 입력 유니버스에 포함되는 입력 사이트로부터의 정보로 수정될 이펙트를 포함하고, 상기 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 이펙트 블록 및 인사이트 블록을 포함하고, 상기 이펙트 블록은 상기 이펙트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제1 저장 유닛을 포함하고 상기 인사이트 블록은 상기 입력 사이트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제2 저장 유닛을 포함함 ―을 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 포함하는 변환-폼 명령어 세트를 더 사용해서 상기 변환을 실행하도록 구성되는
    처리 유닛 디바이스.
    
20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 변환 로직 유닛에 포함되는
    처리 유닛 디바이스.
    
21. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 변환 블록 중 하나의 변환 블록에 포함되는
    처리 유닛 디바이스.
    
22. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 상기 적어도 하나의 변환 블록은 복수의 변환 블록을 포함하며, 상기 복수의 제어 유닛의 각각의 제어 유닛은 상기 복수의 변환 블록의 각각의 변환 블록에 포함되는
    처리 유닛 디바이스.
    
23. 제22항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 이펙트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 상기 인사이트 블록에 포함되는 적어도 하나의 제2 로직 유닛을 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
24. 제23항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 로직 유닛 및 상기 적어도 하나의 제2 로직 유닛은 산술 로직 유닛 및 로직 게이트 중 하나를 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 변환 로직 유닛에 포함되는 중앙 유닛을 더 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
26. 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 외부 메모리에 연결 가능한
    처리 유닛 디바이스.
    
27. 제26항에 있어서,
    상기 입력 유니버스에 관한 정보는 상기 외부 메모리에 저장되는
    처리 유닛 디바이스.
    
28. 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 메모리를 더 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
29. 제28항에 있어서,
    상기 입력 유니버스에 관한 정보는 상기 내부 메모리에 저장되는
    처리 유닛 디바이스.
    
30. 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 유니버스에 관한 정보는 상기 제1 저장 유닛들 중 일부 및 상기 제2 저장 유닛들 중 일부의 적어도 하나에 저장되는
    처리 유닛 디바이스.
    
31. 제18항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 저장 유닛 및 상기 적어도 하나의 제2 저장 유닛은 레지스터를 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
32. 제18항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은 출력 유니버스에 포함되는 출력 사이트에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제3 저장 유닛을 포함하는 아웃사이트 블록을 더 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
33. 제32항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛은 복수의 제어 유닛을 포함하고 상기 아웃사이트 블록은 상기 복수의 제어 유닛 중 적어도 하나를 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
34. 제32항 또는 제33항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 변환 블록의 각각의 변환 블록은:
    상기 입력 유니버스의 부분 공간을 정의하는 입력 스코프에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제4 저장 유닛을 포함하는 인사이트 스코프 블록; 및
    상기 출력 유니버스의 부분 공간을 정의하는 출력 스코프에 관한 정보를 저장하기 위한 적어도 하나의 제5 저장 유닛을 포함하는 아웃사이트 스코프 블록을 더 포함하는
    처리 유닛 디바이스.
    
35. 프로그래밍을 위한 컴퓨터-구현 방법으로서,
    적어도 출력 유니버스에 포함되는 폼(form) 및 상기 폼에 적용될 이펙트를 식별하는 출력 사이트를 포함하는 변환을 수신하는 단계;
    상기 출력 유니버스로부터 상기 출력 사이트와의 출력 매치(output match)를 검색하는 단계;
    상기 검색된 출력 매치에 상기 이펙트를 적용함으로써 수정된 출력 매치를 취득하는 단계; 및
    상기 수정된 출력 매치를 출력하는 단계를 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
36. 제35항에 있어서,
    상기 수정된 출력 매치를 출력하는 단계는 상기 출력 유니버스의 그래픽 표현 및 상기 출력 유니버스 내의 상기 수정된 출력 매치를 디스플레이하는 단계를 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
37. 제35항에 있어서,
    상기 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션 및 상기 변환의 그래픽 표현을 디스플레이하기 위한 제2 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하고, 상기 수정된 출력 매치를 출력하는 단계는 상기 수정된 출력 매치를 상기 사용자 그래픽 인터페이스의 제1 섹션 내에 디스플레이하는 단계를 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
38. 제35항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변환은 상기 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 더 포함하고, 상기 검색된 출력 매치에 상기 이펙트를 적용하는 것은 상기 변환 데이터를 사용해서 수행되는
    컴퓨터-구현 방법.
    
39. 제35항에 있어서,
    상기 변환은 입력 사이트를 더 포함하고, 상기 방법은 입력 유니버스로부터 상기 입력 사이트와의 입력 매치(input match)를 검색하는 단계를 더 포함하고, 상기 검색된 출력 매치에 상기 이펙트를 적용하는 것은 상기 검색된 입력 매치와 연관되는 정보를 사용해서 수행되는
    컴퓨터-구현 방법.
    
40. 제39항에 있어서,
    상기 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 상기 이펙트를 정의하기 위한 제2 섹션 및 상기 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
41. 제40항에 있어서,
    상기 입력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 이펙트의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제2 섹션에 디스플레이하는 단계; 및
    상기 출력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제1 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
42. 제39항에 있어서,
    입력 스코프 및 출력 스코프 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 입력 스코프는 상기 입력 유니버스의 부분 공간을 정의하고 상기 출력 스코프는 상기 출력 유니버스의 부분 공간을 정의하며, 상기 입력 매치는 상기 입력 유니버스의 부분 공간으로부터 선택되고 상기 출력 매치는 상기 출력 유니버스의 부분 공간으로부터 선택되는
    컴퓨터-구현 방법.
    
43. 제42항에 있어서,
    상기 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 상기 이펙트를 정의하기 위한 제2 섹션, 상기 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션, 상기 출력 스코프를 디스플레이하기 위한 제4 섹션 및 상기 입력 스코프를 디스플레이하기 위한 제5 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
44. 제40항에 있어서,
    상기 입력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 이펙트의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제2 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 출력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제1 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 출력 스코프의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제4 섹션에 디스플레이하는 단계; 및
    상기 입력 스코프의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제5 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
45. 프로그래밍을 위한 시스템으로서, 통신 수단, 명령문 및 명령어를 저장한 메모리 및 제35항 내지 제44항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 단계들을 실행하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하는 시스템.
    
46. 컴퓨터에 의한 실행시에 제35항 내지 제44항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
    
47. 프로그래밍을 위한 컴퓨터-구현 방법으로서,
    적어도 폼 및 상기 폼에 적용될 이펙트를 식별하는 입력 사이트를 포함하는 변환을 수신하는 단계;
    입력 유니버스로부터 상기 입력 사이트와의 입력 매치를 검색하는 단계;
    상기 입력 매치와 연관되는 정보를 사용해서 상기 이펙트를 수정함으로써 수정된 이펙트를 취득하는 단계; 및
    상기 수정된 이펙트를 출력하는 단계를 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
48. 제47항에 있어서,
    상기 수정된 이펙트를 출력하는 단계는 상기 수정된 이펙트의 그래픽 표현을 디스플레이하는 단계를 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
49. 제47항에 있어서,
    상기 입력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션 및 상기 변환의 그래픽 표현을 디스플레이하기 위한 제2 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하고, 상기 수정된 이펙트를 출력하는 단계는 상기 수정된 이펙트를 상기 사용자 그래픽 인터페이스의 제2 섹션 내에 디스플레이하는 단계를 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
50. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변환은 상기 변환을 위한 파라미터를 정의하는 변환 데이터를 더 포함하고, 상기 이펙트를 수정하는 것은 상기 변환 데이터를 사용해서 수행되는
    컴퓨터-구현 방법.
    
51. 제47항에 있어서,
    상기 변환은 출력 유니버스 내에 포함되는 출력 사이트를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
52. 제51항에 있어서,
    상기 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 상기 수정된 이펙트를 표현하기 위한 제2 섹션 및 상기 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
53. 제52항에 있어서,
    상기 입력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 수정된 이펙트의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기제2 섹션에 디스플레이하는 단계; 및
    상기 출력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제1 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
54. 제51항에 있어서,
    입력 스코프 및 출력 스코프 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 입력 스코프는 상기 입력 유니버스의 부분 공간을 정의하고 상기 출력 스코프는 상기 출력 유니버스의 부분 공간을 정의하며, 상기 입력 매치는 상기 입력 유니버스의 부분 공간으로부터 선택되는
    컴퓨터-구현 방법.
    
55. 제54항에 있어서,
    상기 출력 유니버스를 표현하기 위한 제1 섹션, 상기 수정된 이펙트를 표현하기 위한 제2 섹션, 상기 입력 유니버스를 표현하기 위한 제3 섹션, 상기 출력 스코프를 디스플레이하기 위한 제4 섹션 및 상기 입력 스코프를 디스플레이하기 위한 제5 섹션을 포함하는 사용자 그래픽 인터페이스를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
56. 제40항에 있어서,
    상기 입력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제3 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 수정된 이펙트의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제2 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 출력 사이트를 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제1 섹션에 디스플레이하는 단계;
    상기 출력 스코프의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제4 섹션에 디스플레이하는 단계; 및
    상기 입력 스코프의 그래픽 표현을 상기 그래픽 사용자 인터페이스의 상기 제5 섹션에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨터-구현 방법.
    
57. 프로그래밍을 위한 시스템으로서, 통신 수단, 명령문 및 명령어를 저장한 메모리 및 제47항 내지 제56항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 단계들을 실행하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하는 시스템.
    
58. 컴퓨터에 의한 실행시에 제47항 내지 제56항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 단계들을 수행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.

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