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Reconstrução de imagens por tomografia por impedância elétrica utilizando recozimento simulado massivamente paralelizado (2016)

  • Autores:
  • Autor USP: TAVARES, RENATO SEIJI - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PMR
  • Assuntos: TOMOGRAFIA; PROCESSAMENTO DE IMAGENS; OTIMIZAÇÃO ESTOCÁSTICA; PROBLEMAS INVERSOS
  • Idioma: Português
  • Resumo: A tomografia por impedância elétrica é uma modalidade de imageamento médico recente, com diversas vantagens sobre as demais modalidades já consolidadas. O recozimento simulado é um algoritmo que apresentada qualidade de solução, mesmo com a utilização de uma regularização simples e sem informação a priori. Entretanto, existe a necessidade de reduzir o tempo de processamento. Este trabalho avança nessa direção, com a apresentação de um método de reconstrução que utiliza o recozimento simulado e paralelização massiva em GPU. A paralelização das operações matriciais em GPU é explicada, com uma estratégia de agendamento de threads que permite a paralelização efetiva de algoritmos, até então, considerados não paralelizáveis. Técnicas para sua aceleração são discutidas, como a heurística de fora para dentro. É proposta uma nova representação de matrizes esparsas voltada para as características da arquitetura CUDA, visando um melhor acesso à memória global do dispositivo e melhor utilização das threads. Esta nova representação de matriz mostrou-se vantajosa em relação aos formatos mais utilizados. Em seguida, a paralelização massiva do problema inverso da TIE, utilizando recozimento simulado, é estudada, com uma proposta de abordagem híbrida com paralelização tanto em CPU quanto GPU. Os resultados obtidos para a paralelização do problema inverso são superiores aos do problema direto. A GPU satura em aproximadamente 7.000 nós, a partir do qual o ganho em desempenho é de aproximadamente 5 vezes. A utilização de GPUs é viável para a reconstrução de imagens de tomografia por impedância elétrica.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 06.05.2016
  • Acesso à fonte
    Como citar
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    • ABNT

      TAVARES, Renato Seiji; TSUZUKI, Marcos de Sales Guerra; MARTINS, Thiago de Castro. Reconstrução de imagens por tomografia por impedância elétrica utilizando recozimento simulado massivamente paralelizado. 2016.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-25082016-074902/pt-br.php >.
    • APA

      Tavares, R. S., Tsuzuki, M. de S. G., & Martins, T. de C. (2016). Reconstrução de imagens por tomografia por impedância elétrica utilizando recozimento simulado massivamente paralelizado. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-25082016-074902/pt-br.php
    • NLM

      Tavares RS, Tsuzuki M de SG, Martins T de C. Reconstrução de imagens por tomografia por impedância elétrica utilizando recozimento simulado massivamente paralelizado [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-25082016-074902/pt-br.php
    • Vancouver

      Tavares RS, Tsuzuki M de SG, Martins T de C. Reconstrução de imagens por tomografia por impedância elétrica utilizando recozimento simulado massivamente paralelizado [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-25082016-074902/pt-br.php


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