Supercomputación gráfica aplicada al análisis de imágenes cerebrales con niftyreg

Abstract: Medical image processing in general and brain image processing in particular are computationally intensive tasks. Luckily, their use can be liberalized by means of techniques such as GPU programming. In this article we study NiftyReg, a brain image processing library with a GPU implementation using CUDA, and analyse different possible ways of further optimising the existing codes. We will focus on fully using the memory hierarchy and on exploiting the computational power of the CPU. The ideas that lead us towards the different attempts to change and optimize the code will be shown as hypotheses, which we will then test empirically using the results obtained from running the application. Finally, for each set of related optimizations we will study the validity of the obtained results in terms of both performance and the accuracy of the resulting images.

Procesamiento de imágenes cerebrales en GPU

Abstract: As time has passed, the general purpose programming paradigm has evolved, producing different hardware architectures whose characteristics differ widely. In this work, we are going to demonstrate, through different applications belonging to the field of Image Processing, the existing difference between three Nvidia hardware platforms: two of them belong to the GeForce graphics cards series, the GTX 480 and the GTX 980 and one of the low consumption platforms which purpose is to allow the execution of embedded applications as well as providing an extreme efficiency: the Jetson TK1. With respect to the test applications we will use five examples from Nvidia CUDA Samples. These applications are directly related to Image Processing, as the algorithms they use are similar to those from the field of medical image registration. After the tests, it will be proven that GTX 980 is both the device with the highest computational power and the one that has greater consumption, it will be seen that Jetson TK1 is the most efficient platform, it will be shown that GTX 480 produces more heat than the others and we will learn other effects produced by the existing difference between the architecture of the devices.

Ondas Gravitacionales: el amanecer de una nueva era

Después de una larga espera de decenas de años estamos de enhorabuena: el 14 de Septiembre de 2015 una colaboración científica internacional (LIGO/VIRGO) logró detectar, en sus interferómetros más avanzados en funcionamiento, lo que llevábamos esperando con tanta ansia: una onda gravitatoria. La primera de la historia. Poco después, el 26 de Diciembre, se detectó la segunda. El logro científico-técnico es imponente: medir una variación de longitud equivalente a la del tamaño del radio atómico en la distancia entre la Tierra y el Sol. ¿Se puede medir eso?. ¡Se ha hecho!. Simultáneamente, hemos podido observar, por partida doble y directamente, un sistema binario de agujeros negros. ¡Sensacional!. Lo mejor, con seguridad, está por llegar. Estos hechos excepcionales e históricos demuestran que la humanidad se ha dotado de un nuevo "sentido" para observar el Universo, una nueva ventana por la que escudriñar lo que hay ahí fuera. Hasta ahora éramos insensibles a la radiación gravitatoria, a partir de ahora ya podemos "gravi-sentir" el Universo. La nueva era de la "Astronomía por gravedad” ha empezado. En esta conferencia se explicará, de forma amena y asequible, qué es una onda gravitatoria, cómo y con qué aparatos se mide, la información que porta, sus diferencias con otras ondas cotidianas. Veremos así que todo lo que a partir de ahora se descubrirá superará todas nuestras expectativas, cambiará nuestra cosmovisión radicalmente, nos aportará sorpresas impensables. Los cielos están henchidos de "luceros gravitatorios", ignotos hasta ahora, inenarrables. Podremos conocerlos y estudiarlos. Aprender acerca de, y comprender, el firmamento. Todo lo que existe, sea visible o invisible, gravita. Podremos por ello observar, e indagar, todo el Universo, sus más recónditos rincones y hasta su origen. Explicaremos, en definitiva, por qué nos encontramos en los albores de una nueva etapa para la humanidad, un momento único y apasionante. ¡No se lo pierdan!