Zpracování dat z elektronového mikroskopu pomocí GPU
| Název práce v češtině: | Zpracování dat z elektronového mikroskopu pomocí GPU |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Employing GPU to Process Data from Electron Microscope |
| Klíčová slova: | GPU|paralelní|data|obraz|vzor |
| Klíčová slova anglicky: | GPU|parallel|data|image|pattern |
| Akademický rok vypsání: | 2019/2020 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra softwarového inženýrství (32-KSI) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Martin Kruliš, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 25.10.2019 |
| Datum zadání: | 25.10.2019 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 19.11.2019 |
| Datum a čas obhajoby: | 04.02.2021 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 07.01.2021 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 07.01.2021 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 04.02.2021 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Elena Šikudová, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Elektronová mikroskopie hraje podstatnou roli v analýze kvality materiálů. Při dopadu elektronového svazku na krystalovou mřížku zkoumané látky dochází k difrakci, kterou lze pozorovat na stínítku ve formě dobře rozpoznatelného vzoru. Během namáhání, pohyb poruch krystalové mřížky působí deformaci materiálu, která se projeví jako deformace očekávaného difrakčního vzoru. Algoritmy pro zpracování těchto dat a detekce deformací jsou výpočetně velmi náročné, a proto je vhodné je paralelizovat.
Cílem této práce je implementace fyzikálních metod pro zpracování obrazových dat z elektronového mikroskopu a detekci deformací krystalové mřížky s použitím moderních GPU. Součástí řešení je také analýza algoritmů a jejich datových závislostí z pohledu jejich dopadu na výpočetní výkon a empirické vyhodnocení navržených optimalizací. Výsledkem bude prototyp aplikace, která bude načítat data ve vhodném formátu, provádět výše popsanou analýzu na GPU a výsledky analýzy prezentuje uživateli ve formě obrázků. |
| Seznam odborné literatury |
| T.B. Britton, A.J.Wilkinson, High resolution electron back-scatter diffraction measurements of elastic
strain variations in the presence of larger lattice rotations, Ultramicroscopy, 114 (2012) pp. 82-95. A.J. Wilkinson, G. Meaden, D. J. Dingley, High Resolution Mapping of Strain and Rotations using Electron Back-Scatter Diffraction, Materials Science and Technology, 22 (2006), pp. 1271-1278. John Cheng, Max Grossman, Ty McKercher: Professional CUDA C Programming, 2014 CUDA C Programming Guide, https://docs.nvidia.com/cuda/cuda-c-programming-guide/index.html |