Az agyi EEG (elektroenkefalográfia)
rutin klinikai vizsgálat, mely lehetővé teszi az agy aktivitásának
regisztrálását. Az eljárás során a fejbőrre ültetett tipikusan 25 elektróda
(csatorna) elektromos jeleit mérik és jelenítik meg az idő függvényében. Az
agyi EEG nagy előnye más vizsgálati eljárásokkal (pl. CT, MR) szemben a nagy időbeli
felbontás (milliszekundum nagyságrend), hátránya viszont a rossz térbeli
felbontás, valamint az a tény, hogy csak a fej felületén méri az elektromos
aktivitást. A Pannon Egyetemen folyó kutatási program keretében olyan
módszereket és eljárásokat fejlesztünk melyek forráskereséssel lehetővé teszik
a mért agyi EEG jelekből az agyi aktivitást kiváltó területek nagyon pontos
helyének meghatározását, majd ezek térbeli vizualizációját. Ez az új képalkotó
rendszer új utakat nyithat meg a diagnosztika területén.
A feladat
megoldásának egyik legnagyobb akadálya a mérés kiértékelésének rendkívüli
számításigénye. Méréseink során 64 – hamarosan 128 – csatornán mérünk. A
forrásrekonstrukció során a felületen mért jelekből kell, az ún. inverz
probléma megoldásával, következtetnünk a gerjesztést kiváltó forrásra. Az
előadásban egy lehetséges megoldási algoritmust ismertetünk, mely egy forrás
megkeresését végzi. A sok csatorna, rövid mérés alatt is több ezer mérési pont,
valamint az agy geometriájának nagy térbeli felbontása miatt egy mérési pont
kiértékelése tipikusa 30-60 másodperc között van. Egy teljes (néhány másodperc
időtartamú) mérés teljes kiértékelés több órát vesz igénybe. Ez a rutin
klinikai gyakorlatban elfogadhatatlan. Megoldást csak a párhuzamos technológia
alkalmazása nyújthat.
A legjobb
párhuzamosítási megoldás meghatározása érdekében az algoritmust több nyelven és
módon implementáltuk (Java, C/MPI és C/OpenMP), majd ezeket különböző
párhuzamos architektúrákon futtattuk (PC klaszter, sokmagos processzorok, NIIF
szuperszámítógép) hogy megvizsgáljuk a futási idő és gyorsulási görbék
(skálázhatóság) alakulását.
Az előadás ezen
kísérletek eredményét és az így nyert tapasztalatokat ismerteti, legvégül kitér
egy új irány, a grafikus gyorsítók (