Detail publikace
On the usage of the Sparse Fourier Transform in ultrasound propagation simulation
Fourierova transformace, Řídká Fourierova transformace, vysoce náročné výpočty,
k-Wave, šíření ultrazvukových vln
Fourierova transformace je algoritmus pro transformaci signálu
z časové/prostorové domény do domény frekvenční. Tento algoritmus je nezbytný pro
aplikace, jako je zpracování obrazu, komunikace, medicína, řešení diferenciálních
rovnic a mnoho dalších. V některých z těchto aplikací je většina koeficientů
frekvenční domény malá nebo rovna nule. Této vlastnosti využívá řídká Fourierova
transformace, která dokáže nalézt významné koeficienty daného signálu s nižší
časovou složitostí než Fourierova transformace. Cílem tohoto článku je vyhodnotit
dostupné implementace řídké Fourierovy transformace na souboru referenčních úloh
obsahujících šíření ultrazvukových vln v 1D, 2D a 3D heterogenním prostředí.
Výsledky ukazují, že nejrychlejší dostupnou implementací v 1D doménách je MSFFT,
kterou však není možné použít v naší implementaci 2D řídké Fourierovy
transformace. Pro naši implementaci 2D řídké Fourierovy transformace je tedy
vybrána AAFFT 0.9 jako nejstabilnější a přijatelně rychlá implementace. Výsledky
na 3D simulačních datech ukazují, že použitím knihovny SpFFT je možné zkrátit
dobu výpočtu Fourierovy transformace při simulaci šíření ultrazvukových vln.
@inproceedings{BUT188187,
author="Ondřej {Olšák} and Jiří {Jaroš}",
title="On the usage of the Sparse Fourier Transform in ultrasound propagation simulation",
booktitle="ICBRA '23: Proceedings of the 10th International Conference on Bioinformatics Research and Applications",
year="2024",
pages="107--113",
publisher="Association for Computing Machinery",
address="New York",
doi="10.1145/3632047.3632064",
isbn="979-8-4007-0815-2",
url="https://dl.acm.org/doi/10.1145/3632047.3632064"
}