Akcelerace algoritmů Lattice-Boltzmann pro modelování toku krve v mozku
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá implementací a možnými optimalizacemi metody lattice-Boltzmann. Tato metoda umožňuje modelovat tok kapalin pomocí simulace pohybu fiktivních částic. Práce se zaměřuje na možná vylepšení existujícícho nástroje HemeLB, který se specializuje na simulaci proudění krve v mozku. V práci jsou mimo jiné zkoumány techniky vektorizace a paralelizace jejichž implementace by mohla pro tento nástroj být přínosná. Součástí práce je implementace aplikace srovnávající několik vybraných algoritmů pro metodu lattice-Boltzmann včetně jejich možných optimalizací. Zahrnuty jsou rovněž testy zaměřené na srovnání těchto algoritmů dle dosaženého výkonu, využití paměti cache a celkové spotřeby paměti. Nejlepší dosažený výkon byl 150 milionů aktualizovaných bodů mřížky za sekundu.
This thesis aims to explore possible implementations and optimizations of the lattice-Boltzmann method. This method allows modeling of fluid flow using a simulation of fictive particles. The thesis focuses on possible improvements of the existing tool HemeLB which is designed and optimized for bloodflow modeling. Several vectorization and paralellization approaches that could be included in this tool are explored. An application focused on comparing chosen algorithms including optimizations for the lattice-Boltzmann method was implemented as a part of the thesis. A group of tests focused on comparing this algorithms according to performance, cache usage and overall memory usage was performed. The best performance achieved was 150 millions of lattice site updates per second.
This thesis aims to explore possible implementations and optimizations of the lattice-Boltzmann method. This method allows modeling of fluid flow using a simulation of fictive particles. The thesis focuses on possible improvements of the existing tool HemeLB which is designed and optimized for bloodflow modeling. Several vectorization and paralellization approaches that could be included in this tool are explored. An application focused on comparing chosen algorithms including optimizations for the lattice-Boltzmann method was implemented as a part of the thesis. A group of tests focused on comparing this algorithms according to performance, cache usage and overall memory usage was performed. The best performance achieved was 150 millions of lattice site updates per second.
Description
Citation
KOMPOVÁ, R. Akcelerace algoritmů Lattice-Boltzmann pro modelování toku krve v mozku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2016.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Bioinformatika a biocomputing
Comittee
prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jan Platoš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Zendulka, CSc. (člen)
Date of acceptance
2016-06-20
Defence
Studentka nejprve prezentovala výsledky, kterých dosáhla v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Studentka následně odpověděla na otázku oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studentky na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm " A ". Otázky u obhajoby: Bude možné očekávat začlenění provedené implementace do programu HemoLB, například ve formě přispění do vývojového repozitáře?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení