Краткое описание

В настоящее время лазерные методы получили широкое распространение в бесконтактной неразрушающей диагностике внутренней структуры различных оптически неоднородных объектов, в частности, они находят применение в медицине, биофизике, науках о материалах, физике атмосферы, и других областях.

Для повышения эффективности современных методов лазерной диагностики, а также для разработки новых методов, необходимо подробное изучение особенностей процесса распространения света в различных средах, включая биоткани. Однако решение данной задачи затруднено тем, что на данный момент не существует точной теории для описания распространения света в структурно неоднородных средах, а экспериментальные исследования осложнены трудностями поддержания постоянства их структурно-динамических параметров. В связи с этим все большую роль приобретает компьютерное моделирование этого процесса. Оно позволяет более тщательно изучить особенности процесса распространения лазерного пучка в модельных средах, а также исследовать зависимость получаемых результатов от различных параметров измерительной системы и исследуемого объекта, что бывает весьма затруднительно в эксперименте.

Цели проекта

В рамках проекта требуется выполнить численное решение задачи моделирования распространения света в многослойной среде. Решение включает следующие этапы.

1. Изучение метода моделирования, описанного в статье Lihong Wang “Monte Carlo Modeling of Light Transport in Multi-layered Tissues”.
2. Реализация последовательного алгоритма для CPU.
3. Портирование алгоритма на GPU.
4. Реализация параллельного алгоритма для одного GPU.
5. Реализация параллельного алгоритма для нескольких GPU.

Коллектив

1. Гергель В.П. – руководитель проекта.
2. Горшков А.В.
3. Багаутдинов Т.А.

Основные результаты

1. Изучен алгоритм моделирования распространения света методом Монте-Карло.
2. Алгоритм реализован и распараллелен на CPU.
3. Алгоритм портирован на GPU.
4. Реализована версия алгоритма, работающая на нескольких GPU, установленных на одном вычислительном узле.

Публикации

1. Гергель В.П., Горшков А.В., Багаутдинов Т.А., Фикс И.И., Кириллин М.Ю. Моделирование распространения света в многослойной среде методом Монте-Карло // Материалы X Международной конференции "Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах": Труды конф. 2010.

Материалы

1.   Презентация проекта

<< вернуться  |   Документ от: 22.01.2011 19:46