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Prof. Dr. Wolfgang Karl

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76131 Karlsruhe
Deutschland

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Projekte

Werkzeuge zur Programmierung heterogener Parallelsysteme im Bereich der Computer-Tomographie

Aktuell gängige Methoden zur Mammographie sind entweder schmerzhafte oder strahlungsschädigende Verfahren. Eine schonendere Variante stellt hier die Ultraschall-Computertomographie dar. Aufgrund technischer Schwierigkeiten ist allerdings entweder eine hohe Wartezeit für die Datenaufbereitung und Visualisierung unumgänglich oder nur eine geringe Auflösung möglich. Ein Projekt des Instituts für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE) ist die Entwicklung eines praxistauglichen 3D-Ultraschall-Computeromographie-Verfahrens (USCT). Im Zuge dieser Arbeit werden neben den Möglichkeiten von heterogenen Parallelsystemen auch unterschiedliche Signalverarbeitungsroutinen sowie Bildgebungsverfahren auf Basis von Matlab und C/C++ entwickelt und getestet, die eine möglichst schnelle Bewertung der Ergebnisse durch einen Mediziner ermöglichen sollen. Aufgrund der komplexen Prozesskette und der Eigenheiten heterogener Systeme ist die Entwicklung und Bewertung allerdings sehr aufwendig.

Im Zuge dieser Kooperation soll die Arbeit am USCT-Verfahren mittels neuer Werkzeuge zur effizienten Programmierung von heterogenen Parallelsystem unterstützt werden. Aufgrund der Existenz mehrerer alternativer Prozessketten mit unterschiedlichen Algorithmen und Datenformaten ist die Entwicklung eines effizienten Schedulings als auch eine Evaluierung von Verbesserungen an einzelnen Prozessschritten aufwändig und schwierig. Auf Basis eines existierenden Laufzeitsystems am Lehrstuhl von Prof. Karl sollen die fachbezogenen Entwickler u.a. bei diesen Aufgaben in Zukunft unterstützt und Arbeitsschritte automatisiert werden.

Für die Durchführung des Projekts sind wir noch auf der Suche nach motivierten Studenten, z.B. für Abschlussarbeiten als auch HiWi-Jobs.

Stichworte zu möglichen Aufgaben: Matlab, CUDA, OpenCL, Hardware-Abstraktion, Laufzeitsysteme, Scheduling-Algorithmen

Kontakt: Thomas Becker