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2006 年度 実績報告書

GPGPUアルゴリズムの計算モデルの構築と医用画像処理への適用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18300009
研究機関大阪大学

研究代表者

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

研究分担者 伊野 文彦  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助手 (90346172)
キーワードGPGPU / 性能モデル / ストリームプログラミング / 命令移動 / データ転送 / データ圧縮
研究概要

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を目指して研究している.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.
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,それらの性能比較を試みた.
GPGPU実装を対象として,そのアルゴリズム開発において有用となる性能モデルを検討した.検討した性能モデルは,GPGPU実装における一連の処理がストリームプログラミングモデルに基づくことに着目し,いかに多くのデータを主記憶からVRAMまでの各データパスに流せるかということを転送バンド幅および転送遅延の単純な組でモデル化した.
計算量の多い医用画像処理として,時系列3次元データセットを可視化するための効率の,ハードディスクからメモリ,メモリからGPUへのデータを転送する場合に効果的な圧縮法を開発した.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GPUによる高速化に取り組み,GPUの有効性を示した.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 4件)

  • [雑誌論文] Parallel Adaptive Estimation of Range of Motion Simulation for Total Hip Replacement Surgery2007

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kawasaki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems E90-D・1

      ページ: 30-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グリッドアプリケーションの実行時間を短縮するための計算結果再利用機構の評価2007

    • 著者名/発表者名
      松尾 勝則
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2007-EVA-20

      ページ: 17-24

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Parallel Image Processing Library2007

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Hirano
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Workshop on Advanced Image Technology

      ページ: 929-933

  • [雑誌論文] 並列型画像処理ライブラリの高効率化2007

    • 著者名/発表者名
      平野 靖
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 MI2006-87

      ページ: 17-20

  • [雑誌論文] 適合格子細分化法を用いる画像処理のための実行時間予測手法2007

    • 著者名/発表者名
      川崎 康博
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 MI2006-145

      ページ: 235-238

  • [雑誌論文] Real-Time Rendering of Time-Varying Volume Data Using a Single COTSPC2007

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nagayasu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Conference on Computer Graphics Theory and Applications (採録決定)

  • [雑誌論文] 大規模なマルチスケールボリュームレンダリングのための先読み手法の検討2007

    • 著者名/発表者名
      辻 顯
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2007総合大会講演論文集 D-11-90(確定)

  • [雑誌論文] GPGPUアプリケーションを開発するための性能モデルの検討2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤 信悟
    • 雑誌名

      第7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

      ページ: 67

  • [雑誌論文] GPUを用いたモルフォロジー演算のベクトル化2007

    • 著者名/発表者名
      前野 滝授
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2007-CG-126

      ページ: 73-78

  • [雑誌論文] Grid Resource Monitoring and Selection for Rapid Turnarround Applications2006

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Muraki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems E89-D・9

      ページ: 2491-2501

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trace Reduction for Performance Improvement Assessment of Message Passing Parallel Programs2006

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Ino
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan 37・5

      ページ: 1-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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の高速化2006

    • 著者名/発表者名
      五味田 遵
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 47・10

      ページ: 2947-2958

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Resource Selection Method for Cycle Stealing in the GPU Grid2006

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kotani
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th International Symposium on Parallel and Distributed Processing and Applications Workshops

      ページ: 769-780

  • [雑誌論文] グリッド環境において遊休GPUを活用するための資源選択手法2006

    • 著者名/発表者名
      小谷 裕基
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-108

      ページ: 37-42

  • [雑誌論文] Minimizing Data Size for Efficient Data Reuse in Grid-Enabled Medical Applications2006

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Ino
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th International Symposium on Biological and Medical Data Analysis

      ページ: 195-206

  • [雑誌論文] グリッド環境において計算結果を効率よく再利用するための通信量削減2006

    • 著者名/発表者名
      松尾 勝則
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-107

      ページ: 19-24

  • [雑誌論文] 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生成2006

    • 著者名/発表者名
      置田 真生
    • 雑誌名

      情報処理学会 : コンピューティングシステム 47・SIG7

      ページ: 1-11

  • [雑誌論文] 3次元並列型画像処理ライブラリの構築とその性能評価2006

    • 著者名/発表者名
      平野 靖
    • 雑誌名

      第15回日本コンピュータ外科学会大会/第16回コンピュータ支援画像診断学会大会合同論文集

      ページ: 313-314

  • [雑誌論文] A Parallel Implementation of 2-D/3-D Image Registration for Computer-Assisted Surgery2006

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Ino
    • 雑誌名

      International Journal of Bioinformatics Research and Applications 2・4

      ページ: 341-358

  • [雑誌論文] Fast 2-D/3-D Registration Using a Laptop PC with Commodity Graphics Hardware2006

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Ino
    • 雑誌名

      Proceedings of Computer Assisted Radiology and Surgery : 20th International Congress and Exhibition

      ページ: 53-54

  • [雑誌論文] A GPGPU Approach for Accelerating 2-D/3-D Rigid Registration of Medical Images2006

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Ino
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th International Symposium on Parallel and Distributed Processing and Applications

      ページ: 939-950

  • [雑誌論文] Two-Stage Compression for Fast Volume Rendering of Time-Varying Scalar Data2006

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nagayasu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques in Australasia and Southeast Asia

      ページ: 275-284

  • [雑誌論文] A Code Motion Technique for Accelerating General-Purpose Computation on the GPU2006

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Ikeda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium (CD-ROM)

      ページ: 10

  • [雑誌論文] GPU内命令移動のための性能指標の実験的評価2006

    • 著者名/発表者名
      池田 孝利
    • 雑誌名

      第4回先進的計算基盤システムシンポジウム論文集

      ページ: 51-58

  • [雑誌論文] モルフォロジー演算の高速化のためのGPU実装の比較2006

    • 著者名/発表者名
      前野 滝授
    • 雑誌名

      第10回Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム予稿集

      ページ: 239-244

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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