陽子コンピュータ断層撮影シミュレーションフレームワークにおける微分可能性の探索【JST・京大機械翻訳】

Aehle Max; Alme Johan; Barnafoldi Gergely Gabor; Bluehdorn Johannes; Bodova Tea; Borshchov Vyacheslav; Brink Anthony van den; Eikeland Viljar; Feofilov Gregory; Garth Christoph; Gauger Nicolas R.; Grottvik Ola; Helstrup Havard; Igolkin Sergey; Keidel Ralf; Kobdaj Chinorat; Kortus Tobias; Kusch Lisa; Leonhardt Viktor; Mehendale Shruti; Mulawade Raju Ningappa; Odland Odd Harald; O'Neill George; Papp Gabor; Peitzmann Thomas; Pettersen Helge Egil Seime; Piersimoni Pierluigi; Pochampalli Rohit; Protsenko Maksym; Rauch Max; Rehman Attiq Ur; Richter Matthias; Rohrich Dieter; Sagebaum Max; Santana Joshua; Schilling Alexander; Seco Joao; Songmoolnak Arnon; Sudar Akos; Tambave Ganesh; Tymchuk Ihor; Ullaland Kjetil; Varga-Kofarago Monika; Volz Lennart; Wagner Boris; Wendzel Steffen; Wiebel Alexander; Xiao RenZheng; Yang Shiming; Zillien Sebastian

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202201650077067 整理番号：22P0288163

陽子コンピュータ断層撮影シミュレーションフレームワークにおける微分可能性の探索【JST・京大機械翻訳】

Exploration of Differentiability in a Proton Computed Tomography Simulation Framework

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資料名：
発行年： 2022年02月11日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2023年05月12日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

【目的】アルゴリズム分化(AD)は,設計およびアルゴリズムパラメータを数値的に最適化し,コンピューターシミュレーションにおける不確実性を定量化する有用な技術である。しかし,ADの有効性は,ソフトウェアが「よく線形化できる」方法に依存する。本研究では,典型的な陽子コンピュータ断層撮影(pCT)スキャンコンピュータシミュレーションの有望な微分情報が,前述の応用に対してどのように影響するかを評価した。アプローチ。本研究では,主に数値実験に基づき,摂動入力値を持つ3つの代表的な計算ステップを繰り返し評価した。デバッギング技術を用いて,ソフトウェアによって実行されるアルゴリズムステップと演算のレビューで,著者らの観察をサポートする。主な結果。モデルベースの反復再構成(MBIR)サブプロセチャー(ソフトウェアパイプラインの最後で)とモンテカルロ(MC)シミュレーション(開始時)は区分的に異なった。MBIR関数のジャンプは,陽子経路によって交差したボクセルの集合の離散計算から生じる。MC機能におけるジャンプは,消費された乱数の量に影響する制御フローの変化から生じる可能性がある。追跡アルゴリズムは本質的に非識別可能な問題を解決する。意義。MCとMBIRコードは,ADの統合のために準備され,追跡サブプロデュールのための代理モデルに関する更なる研究が必要である。【JST・京大機械翻訳】

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医用画像処理

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