Implementação do Método de Integração Numérica Runge-Kutta em GPGPU para Aplicações Científicas

O método de integração numérica de Runge-Kutta permite a aproximação da solução de equações diferenciais ordinárias (EDOs), podendo ser generalizado para a reconstrução de trajetórias tridimensionais a partir de campos vetoriais, que será o objeto desta monografia.

Este método é computacionalmente custoso quando a quantidade de pontos iniciais é grande. Isto impossibilita o seu uso em aplicações em tempo real quando programada de forma convencional para CPU. Contudo, já existem implementações que conseguem atingir a performance desejada para processamento em tempo real através do uso de uma placa gráfica dedicada para realizar o processamento em paralelo.

Hoje o que há de mais moderno para programação de propósito geral na placa gráfica é o uso de CUDA ou OpenCL.

Por fim, uma das aplicações para este método é a reconstrução de fibras musculares ou do tecido branco cerebral a partir de imagens por difusão de tensores (conhecido por tractografia). Isto é uma funcionalidade comum em softwares para exploração de imagens médicas, como o MedSquare.

Mais detalhes