完全並列スケーリングによる時間領域光トモグラフィーのための並列逆問題ソルバ【JST・京大機械翻訳】

Gaggioli E. L.; Bruno O. P.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202208009646668 整理番号：22P0292033

完全並列スケーリングによる時間領域光トモグラフィーのための並列逆問題ソルバ【JST・京大機械翻訳】

Parallel inverse-problem solver for time-domain optical tomography with perfect parallel scaling

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発行年： 2022年02月15日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月15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)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

本論文では,時間領域光トモグラフィーのための効率的な並列放射伝達ベース逆問題ソルバを提示した。放射伝達方程式は,生体組織における光子の輸送のための物理的に正確なモデルを提供するが,その解に関連する高い計算コストは,時間領域光トモグラフィーおよび他の分野での使用を妨げている。本論文では,並列計算機システム上の光トモグラフィーの前方および逆問題に対する完全並列スケーリングによる空間並列分解戦略を含む,多くの計算およびモデリング革新によってこの問題に取り組んだ。および2)用いたソースの数に依存しない計算コストで逆輸送問題を解決する多重スタガードソース法(MSS),および光学パラメータの再構成を著しく加速する,6倍MSS加速因子をこの論文で示す。最後に,この寄与は,高関連一般Fresnel境界条件,特に真空境界条件に対して以前に利用可能な一般化結果を含む,関数勾配の評価に対する随伴ベース定式化の直感的導出を提示した。大規模で現実的な2D逆問題の解を256コアコンピュータシステム上に生成した。複合並列/MSS加速アプローチは,数時間から数時間まで,必要な計算時間を数桁削減した。【JST・京大機械翻訳】

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