Detail publikace

Acceleration of Ultrasound Neurostimulation Using Mixed-Precision Arithmetic

JAROŠ, J.; DUCHOŇ, R. Acceleration of Ultrasound Neurostimulation Using Mixed-Precision Arithmetic. HPDC '24: Proceedings of the 33rd International Symposium on High-Performance Parallel and Distributed Computing. New York: Association for Computing Machinery, 2024. p. 370-372. ISBN: 979-8-4007-0413-0.
Název česky
Akcelerace ultrazvukové neurostimulace pomocí aritmetiky se sníženou přesností
Typ
článek ve sborníku konference
Jazyk
anglicky
Autoři
Jaroš Jiří, doc. Ing., Ph.D. (UPSY)
Duchoň Radek, Ing.
Klíčová slova

GPU, Nvidia, CUDA, k-Wave, Akcelerace, Ultrazvuk, Akustické vlny, Neurostimulace, Snížená přesnost.

Abstrakt

Ultrazvuková neurostimulace, technika modulující elektrickou aktivitu mozku, se ukázala jako významná sekundární možnost léčby pro případy, které jsou rezistentní na farmakologické intervence. Tato terapie je realizovatelná pomocí třírozměrného řiditelného ultrazvuku, který je nasměrován podle stimulačních plánů specifických pro daného pacienta. Tyto plány jsou pečlivě sestavovány na základě simulací šíření ultrazvuku. Nicméně, výpočetní náročnost a paměťové nároky pro výpočet těchto plánů často přesahující kapacitu paměti současných grafických procesorů (GPU). Využitím datových typů se sníženou přesností pro uložení vlastností materiálů a k-space operátorů jsme na grafické kartě Nvidia Volta V100 dosáhli až 22% snížení využití paměti a zároveň jsme zrychlili výpočty o 8,5 %. Tato optimalizace sice zavedla chybu, která snížila fokální tlak o 0,5 %, avšak bez jakéhokoliv pohybu ohniska, což jsou hodnoty, které jsou klinicky přijatelné.

Rok
2024
Strany
370–372
Sborník
HPDC '24: Proceedings of the 33rd International Symposium on High-Performance Parallel and Distributed Computing
ISBN
979-8-4007-0413-0
Vydavatel
Association for Computing Machinery
Místo
New York
DOI
10.1145/3625549.3658823
BibTeX 
@inproceedings{BUT189462,
  author="Jiří {Jaroš} and Radek {Duchoň}",
  title="Acceleration of Ultrasound Neurostimulation Using Mixed-Precision Arithmetic",
  booktitle="HPDC '24: Proceedings of the 33rd International Symposium on High-Performance Parallel and Distributed Computing",
  year="2024",
  pages="370--372",
  publisher="Association for Computing Machinery",
  address="New York",
  doi="10.1145/3625549.3658823",
  isbn="979-8-4007-0413-0",
  url="https://www.fit.vut.cz/research/publication/13194/"
}
Nahoru