|
|
Algoritmy číslicového zpracování obrazu na grafických kartách
Bielczyk, Marek ; Lattenberg, Ivo (oponent) ; Přinosil, Jiří (vedoucí práce)
Cílem práce je ukázat možnosti využití grafických karet při zobrazování obrazového signálu. Práce je zaměřena obzvlášť na technologie CUDA a OpenCL. V řešení se nejdříve zaměříme na samostatnou grafickou kartu a ukážeme si postupný vývoj jejich komponentů a následný projevený efekt ve výkonu grafické karty. Poté si ukážeme samotné technologie CUDA a OpenCL, a také ukázky z kódů s vysvětlením , co který kód způsobí. Výstupem práce je několik programů, definovaných pro obě technologie a pro oba vykonavatele (CPU vs GPU). Přínosem této práce je vidět rozdíly mezi vykonavateli a tím i poukázaní na správnou volbu při návrhu vlastních algoritmů.
|
|
|
Akcelerace algoritmů na architektuře Larrabee
Veselý, Ivo ; Seeman, Michal (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Intel Larrabee je jednou z prvních plně programovatelných grafických architektur. Práce popisuje tuto více-jádrovou architekturu z pohledu hardwarové implementace i z pohledu programovacího modelu. Larrabee sází na mnoho úplných in-order jader vystavěných nad instrukční sadou x86. Jádra obsahují čtyři hardwarová vlákna, každé vybavené svou vlastní sadou registrů, a novou vektorovou jednotkou. Vektorová jednotka společně s rozšířením instrukční sady rapidně zvyšují výkonnost systému. Nové režimy cachování přispívají ke zvýšení propustnosti i v případě nespojitých datových struktur. Zaměření této architektury proto není jen počítačová grafika nebo zpracování obrazu ale všechny paralelní úkoly. Druhá část textu se zabývá syntézou hologramu. Konkrétně přináší dvě nové metody pro generování množiny bodových světelných zdrojů se zadanou vyzařovací charakteristikou.
|
|
|
Využití paralelizace při numerickém řešení úloh nelineární dynamiky
Rek, Václav ; Krejsa,, Martin (oponent) ; Vala, Jiří (oponent) ; Němec, Ivan (vedoucí práce)
Hlavním cílem této práce je prozkoumání možností využití paralelizace v numerických výpočtech nelineární dynamiky. V poslední dekádě došlo k dramatickému nástupu vícejádrových a výceprocesorových systému v kombinaci s možnostmi, které nyní poskytují moderní počítačové sítě. Komplexnost a velikost řešených modelů se neustále zvyšuje a díky vysoké výpočetní náročnosti úloh dynamiky a statiky konstrukcí, a to především kvůli jejich často nelineárnímu charakteru, je jakákoliv možnost urychlení výpočetních procedur více než žádoucí. Jelikož se jedná o relativně nové odvětví, řada algoritmů a konkrétních paralelních implementací je stále ve stádiu vývoje a výzkumu, a to i proto, že pokroky v oblasti počítačového hardwaru rapidně vzrůstají a s tím vznikají další otázky, jak nejlépe využít dostupný výpočetní výkon. Navržený paralelní model je založený na explicitní formě metodě konečných prvků, která ze své podstaty poskytuje možnost efektivní paralelizace. Zkoumány jsou pak možnosti využití vícejádrovch procesorů, ale i hybridního paralelního modelu kombinujícího možnosti vícejádrových procesorů a paralelní formy na počítačové síti. Navržené přístupy jsou pak testovány při numerickém řešení kontaktní/impaktní úlohy skořepinových konstrukcí.
|
|
|
Paralelizace Goertzelova algoritmu
Skulínek, Zdeněk ; Smékal, Zdeněk (oponent) ; Sysel, Petr (vedoucí práce)
Technické problémy znemožňují neustále zvyšovat hodinové frekvence procesorů. Jejich výkon tak v současné době roste díky zvyšování počtu jader. To s sebou přináší nutnost nových přístupů pro programování takovýchto paralelních systémů. Tato práce ukazuje, jak využít paralelismus k číslicovému zpracování signálu. Jako příklad zde bude uvedena implementace Geortzelova algoritmu s využitím výpočetního výkonu grafického čipu.
|
|
|
Využití paralelizovaných matematických operací v oblasti zpracování dat
Polášek, Jaromír ; Ležák, Petr (oponent) ; Mžourek, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato Bakalářská práce se zabývá zrychlení výpočtů funkcí paralelními výpočty, zprostředkovaných grafickými kartami NVDIA, prostřednictvím technologie CUDA. Teoretická část popisuje obecné principy paralelních výpočtů a základní vlastnosti a parametry grafických karet NVDIA. Teoretické část se také věnuje základním principům technologie CUDA. Konec teoretické části se věnuje knihovnám FFTW a CuFFT. Praktická část se zabývá srovnání výkonu GPU a CPU na funkcích filter2D a Canny a možnostem praktického zrychlení výpočtu rychlé konvoluce. V praktické části jsou také popsány ukázky kódu, který byly použity pro srovnání výkonu GPU a CPU. Výsledky těchto programů jsou následně zaneseny do grafů a zhodnoceny.
|
|
|
Deformační mechanismy v krystalech pomocí molekulární dynamiky
Lamberský, Vojtěch ; Grepl, Robert (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou molekulární dynamiky, chováním pevných látek na atomární úrovni. V rešeršní studii je nastíněn princip výpočtů, které se používají při určování chování skupin atomů nebo molekul. Dále je popsán způsob, jakým počítá metoda EAM, jak se provede paralelizace pro více procesorů a zefektivnění výpočtu. Nakonec je proveden výpočet teoretické pevnosti krystalu v tahu pomocí programu Lammps.
|
|
|
Paralelní trénování hlubokých neuronových sítí
Šlampa, Ondřej ; Sochor, Jakub (oponent) ; Hradiš, Michal (vedoucí práce)
Cílem této práce je navrhnou způsob jak zhodnotit výhodnost použití paralelního trénování neuronových sítí. V této práci jsem provedl analýzu paralelního trénování se zaměřením na délku trénování. Vycházím ze sekvenční délky trénování a délky přenosu vah po síti. Výsledkem této práce je návrh vzorců, které slouží k odhadu zrychlení na více výpočetních jednotkách. Tyto vzorce je možné použít na zjištění ideálního počtu pracovních jednotek pro trénování.
|
|
|
Paralelizace náročných úloh rekonstrukce v dynamické magnetické rezonanci
Bijotová, Kateřina ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Mašek, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá paralelizací náročných úloh rekonstrukce v dynamické magnetické rezonanci. Popisuje základní princip magnetické rezonance a její souvislost s Fourierovou transformací. Zabývá se rozdílem mezi statickou a dynamickou rekonstrukcí obrazu z magnetické rezonance. Rozebírá algoritmus SVD a jeho použití při rekonstrukci zobrazování magnetickou rezonancí. Uvádí princip a význam paralelních výpočtů při zobrazování magnetickou rezonancí a dále popisuje technologii CUDA. Dále práce obsahuje popis a vypracování implementace rekonstrukčního modelu v jazyce MATLAB a jazyce Java, jež byly optimalizovány knihovnou JCuda v případě Java implementace a funkcí gpuArray pro MATLAB implementaci.
|
|
|
Návrh binárních amplitudových hologramů pro optické generování ultrazvuku akcelerovaný pomocí GPU
Knotek, Martin ; Vaverka, Filip (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
V této práci se zabýváme možnostmi urychlení vědeckých výpočtů s použitím grafických výpočetních jednotek. Termínem vědecký výpočet v tomto kontextu rozumíme specifický algoritmus, který počítá povrch binárních hologramů, jež se používají při generování ultrazvuku. Zaměříme se na návrh hologramu, zvláště pak na rychlost, se kterou můžeme vypočítat povrch takového hologramu. Za tímto účelem použijeme dvě populární platformy pro paralelní zpracování dat - CUDA a OpenMP. Výsledný povrch hologramu je důležitý, protože ovlivňuje specifické fyzikální vlastnosti hologramu.
|
|
|
Paralelizace náročných úloh rekonstrukce v dynamické magnetické rezonanci
Bijotová, Kateřina ; Rajmic, Pavel (oponent) ; Mašek, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá paralelizací náročných úloh rekonstrukce v dynamické magnetické rezonanci. Popisuje základní princip magnetické rezonance a její souvislost s Fourierovou transformací. Zabývá se rozdílem mezi statickou a dynamickou rekonstrukcí obrazu z magnetické rezonance. Rozebírá algoritmus SVD a jeho použití při rekonstrukci zobrazování magnetickou rezonancí. Uvádí princip a význam paralelních výpočtů při zobrazování magnetickou rezonancí a dále popisuje technologii CUDA. Dále práce obsahuje popis a vypracování implementace rekonstrukčního modelu v jazyce MATLAB a jazyce Java, jež byly optimalizovány knihovnou JCuda v případě Java implementace a funkcí gpuArray pro MATLAB implementaci.
|
host ::
RSS.