Original title: Ultrazvuková simulace v pythonu
Translated title: Ultrasound Simulation in Python
Authors: Černý, David ; Olšák, Ondřej (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2022
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
k-Wave je MATLAB nástroj pro simulaci šíření zvukových vln. Cílem této práce je reimplementovat část nástroje k-Wave v jazyce Python se zaměřením na výpočetní výkon. Druhým cílem je formulace sady doporučení pro transformaci zdrojových kódu z jazyka MATLAB do jazyka Python, které by mohly přispět při dalším vývoji. Tato práce nejprve shrnuje klíčové funkce nástroje k-Wave, zkoumá technologie pro vysoce výkonné výpočty dostupné v jazyce Python a zdůrazňuje nejzásadnější aspekty transformace zdrojových kódů z jazyka MATLAB do jazyka Python. Druhá část práce se zabývá architekturou, testováním a měřením výkonu výsledné Python implementace. Výsledkem této práce je implementace trojrozměrné simulace šíření zvuku, která je kompatibilní s k-Wave. Nová implementace vylepšuje strukturu původního nástroje a poskytuje výkon srovnatelný s původním nástrojem, v určitých případech výkon původního balíku převyšuje. k-Wave is a MATLAB toolbox for the simulation of sound wave propagation. The aim of this thesis is to re-implement a subset of k-Wave in Python while focusing on computational performance. The second goal is to develop a set of guidelines for transforming MATLAB source code to Python that could aid in further development. The thesis first summarises core features of the k-Wave toolbox, explores available technologies for high performance computing in Python, and highlights the most important aspects of transforming MATLAB source codes to Python. The second part of the thesis discusses architecture, testing and benchmarking of the Python implementation. The result of this thesis is a Python implementation of the three-dimensional sound propagation simulation compatible with k-Wave. The new implementation improves the structure of the original toolbox while providing performance comparable to the original k-Wave. In some instances, the performance of the new implementation surpasses the original implementation.
Keywords: k-Wave; MATLAB; NumPy; OOP; optimalizace; Python; simulace; k-Wave; MATLAB; NumPy; OOP; optimization; Python; simulation

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/207351

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-504893


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses