Recozimento simulado intervalar implementado em GPGPU para obter imagens absolutas em tomografia por impedância elétrica

• Processo: 17/07799-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Marcos de Sales Guerra Tsuzuki
• Beneficiário: Marcos de Sales Guerra Tsuzuki
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Tomografia de impedância elétrica Recozimento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: GPGPUs | Recozimento Simulado Intervalar | tomografia por impedância elétrica | Tomografia por Impedância Elétrica

Resumo

O objetivo deste projeto de pesquisa é expandir as pesquisas realizadas por nossa equipe para o espaço tridimensional e incluir a modelagem de efeitos capacitivos. O produto final será um ambiente de desenvolvimento que suportará diversos tipos de testes para outros pesquisadores possam atuar nesta área de pesquisa. Os testes envolverão tanto simulações numéricas bem como de medições realizadas com pacientes ou fantomas físicos. Atualmente o recozimento simulado reconstrói imagens de TIE em minutos, mas com a proposta deste projeto envolvendo GPGPU, espera-se reduzir este tempo para segundos. Serão utilizadas duas funções objetivo diferentes em modelos bi e tridimensionais. Também serão considerados efeitos capacitivos presentes no contato do eletrodo e no domínio. A implementação ocorrerá em GPGPU evitando uso aleatório de memória e threads divergentes, assim a GPGPU é utilizada em seu potencial máximo. É conveniente ressaltar que já temos algoritmos em GPGPU eficientes para o produto interno de vetores, multiplicação matriz vetor e solver triangular. Será utilizada a representação de matriz esparsa pJDS colorida, apropriada para processamento em GPGPUs. Este projeto de pesquisa representa continuidade à um projeto temático e dois auxílios individuais suportados pela FAPESP e um projeto Universal suportado pelo CNPq. Este projeto também está contido em um Núcleo de Apoio à Pesquisa suportado pela USP (NAP TIE-US). (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SATO, ANDRE KUBAGAWA; MARTINS, THIAGO CASTRO; TSUZUKI, MARCOS SALES GUERRA. GPU implementation of an incomplete Cholesky conjugate gradient solver for a FEM-generated system using full kernel consolidation. SOFT COMPUTING, v. 27, n. 14, p. 14-pg., 2023-05-07. (09/07173-2, 17/07799-5, 20/15230-5)

DURAN, GUILHERME C.; SATO, ANDRE K.; UEDA, EDSON K.; TAKIMOTO, ROGERIO Y.; BAHABADI, HOSSEIN G.; BARARI, AHMAD; MARTINS, THIAGO C.; TSUZUKI, MARCOS S. G.. Using Feedback Strategies in Simulated Annealing with Crystallization Heuristic and Applications. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 11, n. 24, DEC 2021. (09/07173-2, 17/07799-5)

MARTINS, THIAGO DE CASTRO; SATO, ANDRE KUBAGAWA; DE MOURA, FERNANDO SILVA; LEON BUENO DE CAMARGO, ERICK DARIO; SILVA, OLAVO LUPPI; RATTIS SANTOS, TALLES BATISTA; ZHAO, ZHANQI; MOELLER, KNUT; PASSOS AMATO, MARCELO BRITO; MUELLER, JENNIFER L.; et al. A review of electrical impedance tomography in lung applications: Theory and algorithms for absolute images. ANNUAL REVIEWS IN CONTROL, v. 48, p. 442-471, 2019. (09/07173-2, 17/07799-5)

BIANCHESSI, ANDRE; AKAMINE, RODRIGO H.; DURAN, GUILHERME C.; TANABI, NASER; SATO, ANDRE K.; MARTINS, THIAGO C.; TSUZUKI, MARCOS S. G.. Electrical Impedance Tomography Image Reconstruction Based on Neural Networks. IFAC PAPERSONLINE, v. 53, n. 2, p. 6-pg., 2020-01-01. (18/10549-3, 17/07799-5)