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{FITPUB12994,
author = "Ond\v{r}ej Ol\v{s}\'{a}k and Ji\v{r}\'{i} Jaro\v{s}",
title = "On the usage of the Sparse Fourier Transform in ultrasound propagation simulation",
pages = "107--113",
booktitle = "ICBRA '23: Proceedings of the 10th International Conference on Bioinformatics Research and Applications",
year = 2024,
location = "New York, US",
publisher = "Association for Computing Machinery",
ISBN = "979-8-4007-0815-2",
doi = "10.1145/3632047.3632064",
language = "english",
url = "https://www.fit.vut.cz/research/publication/12994"
}