计算机科学
計算機科學
계산궤과학
COMPUTER SCIENCE
2012年
5期
310-313
,共4页
张广勇%卢晓伟%沈铂%张凯%储琪%赵开勇
張廣勇%盧曉偉%瀋鉑%張凱%儲琪%趙開勇
장엄용%로효위%침박%장개%저기%조개용
电子断层三维重构%联合迭代重构法%并行计算%GPU%CUDA%ATOM
電子斷層三維重構%聯閤迭代重構法%併行計算%GPU%CUDA%ATOM
전자단층삼유중구%연합질대중구법%병행계산%GPU%CUDA%ATOM
电子断层三维重构技术(Electron Tomography,ET)是在纳米尺度下研究不具有全同性的细胞或大分子三维结构的重要方法.迭代重构法是ET中重构效果最好的方法,但是其性能较差,重构大尺寸图像时需要数天的时间甚至更长,使其应用受到限制.迭代重构法中经典的方法是代数重构法(Algebraic Reconstruction Technique,ART)和联合迭代重构法(Simultaneous Iterative Reconstruction Technique,SIRT),SIRT算法总是收敛的并且比ART重构的效果更好.利用CUDA语言设计和实现了基于Tesla C1060 GPU平台上的并行SIRT重构算法,并利用存储器合并访问、常量存储器、共享存储器等优化技术对并行算法进行优化,优化后的SIRT并行算法在Tesla C1060 GPU平台上的最大加速比是Intel i7 920 CPU上的串行算法的47倍,并且重构的质量没有任何下降.
電子斷層三維重構技術(Electron Tomography,ET)是在納米呎度下研究不具有全同性的細胞或大分子三維結構的重要方法.迭代重構法是ET中重構效果最好的方法,但是其性能較差,重構大呎吋圖像時需要數天的時間甚至更長,使其應用受到限製.迭代重構法中經典的方法是代數重構法(Algebraic Reconstruction Technique,ART)和聯閤迭代重構法(Simultaneous Iterative Reconstruction Technique,SIRT),SIRT算法總是收斂的併且比ART重構的效果更好.利用CUDA語言設計和實現瞭基于Tesla C1060 GPU平檯上的併行SIRT重構算法,併利用存儲器閤併訪問、常量存儲器、共享存儲器等優化技術對併行算法進行優化,優化後的SIRT併行算法在Tesla C1060 GPU平檯上的最大加速比是Intel i7 920 CPU上的串行算法的47倍,併且重構的質量沒有任何下降.
전자단층삼유중구기술(Electron Tomography,ET)시재납미척도하연구불구유전동성적세포혹대분자삼유결구적중요방법.질대중구법시ET중중구효과최호적방법,단시기성능교차,중구대척촌도상시수요수천적시간심지경장,사기응용수도한제.질대중구법중경전적방법시대수중구법(Algebraic Reconstruction Technique,ART)화연합질대중구법(Simultaneous Iterative Reconstruction Technique,SIRT),SIRT산법총시수렴적병차비ART중구적효과경호.이용CUDA어언설계화실현료기우Tesla C1060 GPU평태상적병행SIRT중구산법,병이용존저기합병방문、상량존저기、공향존저기등우화기술대병행산법진행우화,우화후적SIRT병행산법재Tesla C1060 GPU평태상적최대가속비시Intel i7 920 CPU상적천행산법적47배,병차중구적질량몰유임하하강.
