|
|
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.
|
|
|
Light Propagation Volumes
Růžička, Tomáš ; Tóth, Michal (oponent) ; Milet, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je popsat různé metody výpočtu globálního osvětlení scény včetně techniky Light Propagation Volumes. Pro tuto metodu jsou podrobně popsány všechny tři kroky výpočtu: injekce, propagace a vykreslení. Dále je navrženo několik vlastních rozšíření zlepšující grafickou kvalitu metody. Části návrhu a implementace jsou zaměřeny na popis scény, zobrazovacího systému, tvorby stínů, implementace metody Light Propagation Volumes a navržených rozšíření. Práci uzavírá měření, porovnání výsledných obrázků aplikace při různých parametrech výpočtu a shrnutí práce se zhodnocením dosažených výsledků s návrhy pro budoucí vylepšení.
|
|
|
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.
|
|
|
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 zpracování dat z MRI na GPU
Kešner, Filip ; Nečas, Ondřej (oponent) ; Polok, Lukáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce byla vypracována v průběhu studijního pobytu na Universita della Svizzera italiana ve Švýcarsku. Identifikace trajektorií neuronových vláken uvnitř lidského mozku má velký význam v mnoha lékařských aplikacích, jako neurologická diagnostika, neuro-navigace, léčba epilepsie, chirurgické operace a tak dále. Za použití dat z MRI, metod postavených na Markovských řetězích a Monte Carlu mohou být možné trajektorie vypočítany a ty nejpravděpodobnější zobrazeny. Tyto informace o trajektoriích mohou sloužit jako vstup pro pokročilé metody lékařské diagnotiky a léčby. Vzhledem k obrovskému množství dat a velkého počtu iterací toto může být časově náročný proces. Za účely, jako jsou statistická analýza a/nebo porovnávání několika datových sad a/nebo pacientů, požadavky na výpočetní čas jsou enormní. Rychlejší diagnóza může také přinést nasazení léčby dříve. Nyní existuje jen velmi málo implementací softwaru pro neurální traktografii. Implementací softwaru pro pravděpodobnostní neurální traktografii je ještě méně. Nynější implementace, provádějící všechny operace postupně na CPU, jsou značně pomalé. Účelem této práce je poskytnout efektivní implementaci, která vvyužíva GPU. Za účelem implementace na GPU, je poskytnuto porovnaní technologíí CUDA a OpenCL.
|
|
|
Design and Performance Analysis of Parallel Processing of SRTP Packets
Wozniak, Jan ; Zbořil, František (oponent) ; Jurnečka, Peter (vedoucí práce)
Encryption of real-time multimedia data transfers is one of the tasks for telecommunication infrastructure in order to provide essential level of security. Execution time of ciphering algorithm could play fundamental role in delay of the packets, therefore, it provides interesting challenge in terms of optimization methods. This thesis focuses on parallelization possibilities of processing SRTP for the purposes of private branch exchange with the use of OpenCL framework and analysis of potential improvement.
|
|
|
Residue Number System Based Building Blocks for Applications in Digital Signal Processing
Younes, Dina ; Brzobohatý, Jaromír (oponent) ; Vlček, Čestmír (oponent) ; Šteffan, Pavel (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with designing residue number system based building blocks to enhance the performance of digital signal processing applications. The residue number system (RNS) is a non-weighted number system that provides carry-free, parallel, high speed, secure and fault tolerant arithmetic operations. These features make it very attractive to be used in high-performance and fault tolerant digital signal processing (DSP) applications. A typical RNS system consists of three main components; the first one is the binary to residue converter that computes the RNS equivalent of the inputs represented in the binary number system. The second component in this system is parallel residue arithmetic units that perform arithmetic operations on the operands already represented in RNS. The last component is the residue to binary converter, which converts the outputs back into their binary representation. The main aim of this thesis was to propose novel structures of the basic components of this system in order to be later used as fundamental units in DSP applications. This thesis encloses improving and designing novel structures of these components, simulating and verifying their efficiency via FPGA implementation. In addition to suggesting novel structures of basic RNS components, a detailed study on different moduli sets that compares and determines the most efficient one for different dynamic range requirements is also presented. One of the main outcomes of this thesis is concluding and verifying the main condition that should be met when choosing a moduli set, in order to improve the timing performance of a DSP application. An RNS-based image processing application is also proposed. Its efficiency, in terms of timing performance and power consumption, is proved via comparing it with a binary-based one. Finally, the main considerations that should be taken into account when choosing to use the binary number system or RNS are also discussed in details.
|
|
|
Techniky paralelního zpracování výpočtů
Vodák, René ; Hasmanda, Martin (oponent) ; Lattenberg, Ivo (vedoucí práce)
Práce pojednává o technikách paralelního zpracování výpočtů. Je proveden rozbor nejvýznamnějších knihoven pro paralelizaci včetně knihoven pro paralelizaci na GPU v grafických kartách a provedeno porovnáním rychlostí výpočtu těchto knihoven ve Visual Studiu 2010 na základě jednoduché aplikace hledající prvočísla na třech různých hardwarových počítačových sestavách. S pomocí knihovny OpenCL, která dosáhla nejlepšího výsledku, jsou vytvořeny dvě aplikace - program pro zdokonalené vyhledávání prvočísel pomocí Eratosthenova síta a program pro výpočet integrálu funkce lichoběžníkovou metodou.
|
|
|
Nástroj pro vzdálené použití NNSU algoritmu pro separaci dat (uživatelský manuál)
Hakl, František
Tento manuál popisuje základní použití serveru NNSU (paralelní implementace neuronové sítě s přepínacími jednotkami), který umožnuje vzdálený přístup k implementaci algoritmu NNSU a jeho pilotní použití na separování dat zaslaných na server. Účelem této volně přístupné aplikace je otestování vhodnosti separátoru na separaci uživatelských dat. Obsahem tohoto uživatelského návodu jsou informace postačující k využívání NNSU serveru, které popisují zpusob práce s daty určenými k separaci, způsob definování použité neuronové sítě, zadání výpočtu a metody hodnocení výsledné kvality separace.
Plný tet: v1200-13 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
|
Moderní trendy v oboru počítačová fyzika
SURYNEK, Radek
Diplomová práce nabízí přehled základních moderních metod, které mohou být využity v oblasti počítačové fyziky. Jedná se konkrétně o paralelní výpočty, neuronové sítě, genetické algoritmy a fuzzy logiku. V každé kapitole je uveden teoretický popis metody, zjednodušené matematické vyjádření, návrhy technické realizace a stručně jsou zmíněny i konkrétní aplikace. Text je doplněn řadou jednoduchých příkladů. Závěr práce shrnuje získané poznatky a nastiňuje budoucí vývoj.
|
host ::
RSS.