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ハードウェアによるモンテカルロ線量分布計算の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 19790887
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 放射線科学
研究機関首都大学東京

研究代表者

明上山 温  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 准教授 (90347279)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,060千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 360千円)
2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード放射線治療物理学 / モンテカルロ法 / GPGPU / 並列計算 / 可逆データ圧縮 / 線量分布計算 / 医療・福祉 / 放射線 / シミュシーション工学 / ハイバフォーマンス・コンビューテイング / 放射線治療学
研究概要

本研究では医療用に用いられる直線加速装置を対象とし,モンテカルロ法による3次元線量分布計算をCPUの持つSIMD機能、GPUのプログラム機能を積極的に用いて,計算精度を損なうことなく1PC当たりの計算速度を従来の20倍に高速化するシステムを開発した。本手法により1シミュレーションにかかる時間が8時間から20分程度とすることが可能となった。また,階層型可逆圧縮アルゴリズムをGPU内で行うことにより6台以上の並列計算においてもほぼ直線的に計算速度を向上させることを可能とした。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Reference dosimetry condition and beam quality correction factor for CyberKnife beam2008

    • 著者名/発表者名
      Toru Kawachi, Hidetoshi Saitoh, Mitsuhiro Inoue, Tetsurou Katayose, Atsushi Myojoyama, Kazuo Hatano
    • 雑誌名

      Med. Phys. 35(10)

      ページ: 4591-4598

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reference dosimetry condition and beam quality correction factor for CyberKnife beam2008

    • 著者名/発表者名
      Toru Kawachi, Hidetoshi Saitoh, Mitsuhiro Inoue, Tetsurou Kata yose, Atsushi Mvoiovama, Kazuo Hatano
    • 雑誌名

      Medical Physics 35(10)

      ページ: 4591-4598

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ユーザービームによる相対電位計校正定数の検討2008

    • 著者名/発表者名
      畑中星吾, 藤崎達也, 明上山温, 平岡武, 齋藤秀敏
    • 雑誌名

      Jpn. J. Med. Phys. Vol.27, No.3

      ページ: 129-135

    • NAID

      10024347383

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射線治療の高度化のための超並列シミュレーションシステム2007

    • 著者名/発表者名
      斎藤公明,齋藤秀敏,国枝悦夫,成田雄一郎,明上山温,他18名
    • 雑誌名

      情報処理 Vol.48, No.10, 通巻512号

      ページ: 1081-1088

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電子線照射による鉄遮蔽材からの光中性子発生効率に関よる検討2007

    • 著者名/発表者名
      藤田 幸男, 薺藤 秀敏, 明上 山温
    • 雑誌名

      日本医学物理学会誌 27,Supplement2

      ページ: 185-186

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 高精度線量分布のためハードウェアによる高速モンテカルロ計算2007

    • 著者名/発表者名
      明上 山温, 薺藤 秀敏
    • 雑誌名

      FIT2007 第6回情報科学技術フォーラム講演諭文集 (CD-ROM)

      ページ: 2-2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] リニアックのX線焦点サイズおよび形状の測定2007

    • 著者名/発表者名
      畑中 星吾, 薺藤 秀敏, 藤崎 達也, 阿部 慎司, 明上 山温, 薺藤 公明
    • 雑誌名

      日本医学物理学会誌 27,Supplement4

      ページ: 59-59

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] γ評価法を用いた3次元的コミッショニングの検討2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木 祐也, 薺藤 秀敏, 藤秀 敏, 藤田 幸男, 明上 山温, 薺藤 公明
    • 雑誌名

      日本腫瘍学会第20回学術大会報文集 19,suppleent1

      ページ: 233-233

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] ハードウェア並列処理による高精度三次元線量分布計算2007

    • 著者名/発表者名
      明上 山温, 薺藤 秀敏
    • 雑誌名

      日本腫瘍学会第20回学術大会報文集 19,suppleent1

      ページ: 257-257

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高速モンテカルロ計算の精度に関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      明上山温,齋藤秀敏
    • 学会等名
      The Journal of JASTRO
    • 発表場所
      札幌(北海道)
    • 年月日
      2008-10-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高速モンテカルロ計算の精度に関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      明上山温, 齋藤秀敏
    • 学会等名
      The Journal of JASTRO, Vol.20, Supplementl
    • 発表場所
      札幌(北海道)
    • 年月日
      2008-10-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] GPU-Based Monte Carlo Calculation for Accurate 3D Dose Distribution2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Myojoyama, Hidetoshi Saitoh
    • 学会等名
      The 5th Korean-Japan Joint Meeting on Medical Physics
    • 発表場所
      済州島(韓国)
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ハードウェア高速化によるモンテカルロ線量分布計算システム2008

    • 著者名/発表者名
      明上山温,齋藤秀敏
    • 学会等名
      医学物理Sup.2
    • 発表場所
      横浜(神奈川)
    • 年月日
      2008-04-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ハードウェア高速化によるモンテカルロ線量分布計算システム2008

    • 著者名/発表者名
      明上山温, 齋藤秀敏
    • 学会等名
      医学物理Sup2, Vol-28, Supplement No.2
    • 発表場所
      横浜(神奈川)
    • 年月日
      2008-04-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ハードウェア並列処理による高精度三次元線量分布計算2007

    • 著者名/発表者名
      明上山温,齋藤秀敏
    • 学会等名
      日本腫瘍学会第20回学術大会報文集
    • 発表場所
      福岡市(福岡県)
    • 年月日
      2007-12-14
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ピテオカードを用いた3次元線量分布の高速計算2007

    • 著者名/発表者名
      明上 山温, 薺藤 秀敏
    • 学会等名
      第17回日本保健科学学会学術集会抄録集, C-8, 33
    • 発表場所
      首都人学東京(東京)
    • 年月日
      2007-09-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高精度線量分布のためのハードウェアによる高速モンテカルロ計算2007

    • 著者名/発表者名
      明上山温,齋藤秀敏
    • 学会等名
      FIT2007 第6回情報科学技術フォーラム講演論文集
    • 発表場所
      豊田市(愛知県)
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 放射治線療の高度のための超並列シミュレーションシステム2007

    • 著者名/発表者名
      薺藤 公明, 薺藤 秀敏, 国枝 悦夫, 成田 雄一郎, 明上 山温, 他18名
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      情報処理,Vol.48,No.10,通巻512号
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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