陰的メッシュベースモンテカルロアルゴリズムを用いた高度に複雑な組織における光輸送モデリング【JST・京大機械翻訳】

Yan, S.; Yuan, Y.; Fang, Q.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202212260163860 整理番号：22P0250254

陰的メッシュベースモンテカルロアルゴリズムを用いた高度に複雑な組織における光輸送モデリング【JST・京大機械翻訳】

Light transport modeling in highly complex tissues using implicit mesh-based Monte Carlo algorithm

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発行年： 2020年10月12日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年10月12日
JST資料番号： O7001B 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)

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メッシュベースのモンテカルロ(MMC)技術は,その初期出版がほぼ10年前から大きく成長している。それは,現在最も正確なモンテカルロ(MC)法のひとつとして認識され,新しいバイオフォトニクス技術の開発のための正確な参照解を提供する。本研究では,バイオフォトニクスモデリング,すなわち,高密度微小血管ネットワーク,多孔性媒体およびマルチスケール組織構造などの高度に複雑な組織内の光輸送における主要な課題に取り組むためにMMCをさらに進めることを目指した。現在のMMCフレームワークは,その普遍性を与えるそのようなメディアにおける光伝搬をシミュレーションすることができるが,実行時間とメモリ利用は,メディアの複雑性とサイズの増加とともに急速に成長する。これは,複雑でマルチスケールの組織構造を探索する能力を大きく制限する。ここでは,メッシュおよび形状ベースの組織表現の両方を組み込んだ,高度に複雑な,記憶効率の良い光輸送シミュレーションを生成する,非常に効率的な陰メッシュベースのモンテカルロ(iMMC)法を提案した。iMMCは,高密度血管ネットワークと多孔性組織に対して正確な解を与えることができ,一方,メモリ使用を100倍または1000倍以上に低減できることを示した。微小血管のサンプルネットワークにおいて,減少した形状複雑性は,ほぼ3xの速度加速をもたらした。提案アルゴリズムは,現在,http://mcx.space/#mmcでのオープンソースMMCソフトウェアで利用可能である。【JST・京大機械翻訳】

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