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2005 Fiscal Year Annual Research Report

GPU装備のPCクラスタによる医用画像の高性能計算に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16016254
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

萩原 兼一  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00133140)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊野 文彦  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (90346172)
KeywordsGPU / PCクラスタ / 高性能計算 / 医用画像処理
Research Abstract

平成17年度の研究計画は,次世代の高性能計算環境としてGPUに着目し,GPUを装備した計算機を高速ネットワークで相互接続したPCクラスタを用い,計算量の多い医用画像処理の高速化を実現することである.具体的には,GPUがこれまでに高速化対象としてきた描画処理(レンダリング)を始め,これまで対象としていなかった非描画処理を新しい用途として開拓していき,GPUによる非描画処理のためのプログラミング手法を確立することを試みた.これらを実現するため,GPUを用いた高性能計算に関する研究,および医用画像処理の高性能計算に関する研究に取り組んだ.
前者の研究項目では,主に非描画処理に関してGPU上で効率のよい実装を開発するための支援として,GPUプログラムの性能を改善するための命令移動手法およびその手法を自動的に適用するためのツールを開発した.また,非描画処理をGPU上で実現するとき,どのような実装方針がよい性能を引き出せるのかということを明らかにするために,計算量が多く高性計算機の性能指標としてよく用いられているLU分解を題材として,いくつかの方針のもとに実装を開発し,それらの性能比較および方針の確立を試みた.
一方,後者の研究項目では,前者の研究項目で得られた知見を生かし,計算量の多い医用画像処理として,大規模(3次元および時系列3次元)データセットを可視化するための効率のよいボリュームレンダリング,外科手術を術中支援するための2次元/3次元剛体位置合わせの高速化,および関節可動域シミュレーションの高速化に取り組んだ.ボリュームレンダリングと位置合わせに関しては,PCクラスタおよびGPUによる2通りの実装を開発した.これらを高速化の観点から比較し,GPUの有効性を示した.

  • Research Products

    (26 results)

All 2006 2005

All Journal Article (26 results)

  • [Journal Article] 汎用グラフィクスハードウェアを用いた2方向投影による2次元/3次元剛体位置合わせ2006

    • Author(s)
      五味田 遵
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 MI2005-115

      Pages: 29-32

  • [Journal Article] GPUを用いたモルフォロジー演算の高速化手法2006

    • Author(s)
      前野 滝授
    • Journal Title

      電子情報通信学会2006総合大会講i演論文集 (発表予定)

  • [Journal Article] GPUを装備する計算機を計算資源とするグリッドにおける資源選択手法の検討2006

    • Author(s)
      小谷 裕基
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2005-EVA-16(発表予定)

  • [Journal Article] 適合格子細分化法のアプリケーションのためのフラクタルに基づく計算法予測手法2006

    • Author(s)
      川崎 康博
    • Journal Title

      第6回ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集

      Pages: 43

  • [Journal Article] 3次元並列型画像処理ライブラリ開発における基礎的検討2006

    • Author(s)
      平野 靖
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 MI2005-116

      Pages: 33-36

  • [Journal Article] グリッド環境における計算結果再利用の検討2006

    • Author(s)
      田中 裕也
    • Journal Title

      第6回ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集告

      Pages: 47

  • [Journal Article] メッセージ通信プログラムにおける性能解析のための大規模な実行履歴の作成2006

    • Author(s)
      置田 真生
    • Journal Title

      第6回ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集告

      Pages: 129-136

  • [Journal Article] メッセージ通信プログラムにおける性能解析のための大規模な実行履歴の作成2006

    • Author(s)
      置田 真生
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 47・SIG14(採録決定)

  • [Journal Article] プログラマブルGPUにおけるLU分解の設計と実装2005

    • Author(s)
      松井 学
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 46・SIG12

      Pages: 129-139

  • [Journal Article] Performance Study of LU Decomposition on the Programmable GPU2005

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Journal Title

      Proceedings of the 12th International Conference on High Performance Computing

      Pages: 83-94

  • [Journal Article] プログラマブルGPUにおけるLU分解の設計と実装2005

    • Author(s)
      松井 学
    • Journal Title

      第3回先進的計算基盤システムシンポジウム論文集

      Pages: 359-367

  • [Journal Article] GPUアプリケーションを高速化するための命令割当方式2005

    • Author(s)
      池田 孝利
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 46・SIG12

      Pages: 140-149

  • [Journal Article] GPUアプリケーションを高速化するための命令割当方式2005

    • Author(s)
      池田 孝利
    • Journal Title

      第3回先進的計算基盤システムシンポジウム論文集

      Pages: 7-16

  • [Journal Article] 汎用グラフィクスハードウェアを用いた2次元/3次元剛体位置合わせ2005

    • Author(s)
      五味田 遵
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2005-HPC-104

      Pages: 25-30

  • [Journal Article] GPUを用いた時系列ボリュームレンダリングの2段階圧縮による高速化2005

    • Author(s)
      永安 大輔
    • Journal Title

      3次元画像コンファレンス講演論文集

      Pages: 21-24

  • [Journal Article] 時系列ボリュームを高速レンダリングするための2段階データ圧縮方法の性能および画質評価2005

    • Author(s)
      永安 大輔
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2005-CG-121

      Pages: 115-120

  • [Journal Article] グリッドにおけるGPUの遊休状態を監視するためのシステムの提案2005

    • Author(s)
      小谷 裕基
    • Journal Title

      第3回先進的計算基盤システムシンポジウム論文集

      Pages: 205-206

  • [Journal Article] 術中二次元/三次元剛体位置合せのための並列化手法2005

    • Author(s)
      川崎 康博
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 J88-D-I・10

      Pages: 1534-1546

  • [Journal Article] A Parallel Implementation of 2-D/3-D Image Registration for Computer-Assisted Surgery2005

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Journal Title

      Proceedings of the 11th International Conference on Parallel and Distributed Systems, Volume II Workshops

      Pages: 316-320

  • [Journal Article] Performance Evaluation of Nonrigid Registration Algorithm on Three Off-the-Shelf Supercomputers2005

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Journal Title

      Proceedings of Computer Assisted Radiology and Surgery: 19th International Congress and Exhibition

      Pages: 1276

  • [Journal Article] Performance Study of Nonrigid Registration Algorithm- for Investigating Lung Disease on Clusters2005

    • Author(s)
      Fumihiko Ino
    • Journal Title

      Proceedings of the 6th International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies

      Pages: 820-825

  • [Journal Article] フラクタル解析による適合格子細分化法の計算量予測2005

    • Author(s)
      川崎 康博
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 COMP2005-20

      Pages: 9-15

  • [Journal Article] 医用画像処理の並列処理による高速化について2005

    • Author(s)
      萩原 兼一
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 2005-AL-102

      Pages: 33

  • [Journal Article] グリッドにおいて短時間処理を実現するための資源選択手法2005

    • Author(s)
      村木 健介
    • Journal Title

      第3回先進的計算基盤システムシンポジウム論文集

      Pages: 253-254

  • [Journal Article] Grid Resource Monitoring and Selection for Rapid Turnarround Applications2005

    • Author(s)
      Kensuke Muraki
    • Journal Title

      Proceedings of-the 17th IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems

      Pages: 253-254

  • [Journal Article] メッセージ通信プログラムの性能改善可能性を評価するための実行履歴の削減2005

    • Author(s)
      伊野 文彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 J88-D-I・4

      Pages: 780-790

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Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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