Akcelerace ultrazvukové neurostimulace pomocí aritmetiky se sníženou přesností.
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
K-Wave je nástroj pro akustickou a ultrazvukovou simulaci s otevřeným zdrojovým kódem. Aktuální dostupné implementace jsou napsány v jazycích C++ a Matlab. Cílem této diplomové práce je akcelerovat existující implementaci ultrazvukové simulace pomocí výpočtů s nižší přesností na grafických kartách Nvidia za využití softwarové platformy CUDA. Dalším přínosem této práce by měla být snížená paměťová náročnost, což umožní provádění větších simulací. Snížená přesnost však nesmí vzhledem k využití například pro neurostimulaci mozku příliš narušit výsledky jako celek. Důležité je proto identifikovat vhodné veličiny, které lze uložit v nižší přesnosti. V této práci budou analyzovány možné přístupy a jejich efektivita při využití nižší přesnosti. Dále pak bude proveden návrh řešení, jehož částí bude identifikace potenciálních veličin pro redukci. Na to bude navazovat specifikace docílené implementace a její testování. Závěr se bude věnovat zhodnocení řešení na základě dosažených výsledků z testování.
K-Wave is an open source tool for acoustic and ultrasound simulation. Current available implementations are written in C++ and Matlab. The aim of this thesis is to accelerate the existing implementation of ultrasound simulation by means of lower precision calculations on Nvidia graphics cards using the CUDA software platform. Another benefit of this work should be a reduced memory requirement, which will enable larger simulations to be performed. However, due to the use, for example, for neurostimulation of the brain, the reduced accuracy must not disturb the results as a whole too much. It is therefore important to identify suitable quantities that can be stored in lower precision. In this work, possible approaches and their effectiveness in utilizing lower precision will be analyzed. Furthermore, a solution proposal will be made, which will include identifying potential variables for reduction. This will be followed by specifying the achieved implementation and its testing. The conclusion will focus on evaluating the solution based on the results obtained from the testing.
K-Wave is an open source tool for acoustic and ultrasound simulation. Current available implementations are written in C++ and Matlab. The aim of this thesis is to accelerate the existing implementation of ultrasound simulation by means of lower precision calculations on Nvidia graphics cards using the CUDA software platform. Another benefit of this work should be a reduced memory requirement, which will enable larger simulations to be performed. However, due to the use, for example, for neurostimulation of the brain, the reduced accuracy must not disturb the results as a whole too much. It is therefore important to identify suitable quantities that can be stored in lower precision. In this work, possible approaches and their effectiveness in utilizing lower precision will be analyzed. Furthermore, a solution proposal will be made, which will include identifying potential variables for reduction. This will be followed by specifying the achieved implementation and its testing. The conclusion will focus on evaluating the solution based on the results obtained from the testing.
Description
Citation
DUCHOŇ, R. Akcelerace ultrazvukové neurostimulace pomocí aritmetiky se sníženou přesností. [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Kybernetická bezpečnost
Comittee
doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc. (člen)
Ing. Ondřej Lengál, Ph.D. (člen)
Mgr. Kamil Malinka, Ph.D. (člen)
Ing. Ondřej Kanich, Ph.D. (člen)
Mgr. Ing. Pavel Očenášek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Zbořil, CSc. (předseda)
Date of acceptance
2023-06-20
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení