Rychlá vizualizace molekulárních dat pomocí GPU

Bc. Jakub Kremláček

Diplomová práce

Accelerated molecular data visualization using GPU

Anotace:

Díky dostupnému výkonu jsou současná GPU běžně využívána jak ke zrychlování výpočtů nad molekulárními daty, tak i k vizualizaci těchto dat. Cílem práce je umožnit snadné využití GPU výpočtů v rámci aplikace CAVER Analyst. Byla provedena analýza dostupných API a knihoven, které dané API zpřístupňují. Na základě výsledků analýzy byla zvolena technologie OpenCL a knihovna LWJGL. S pomocí zvolených technologií byl následně vytvořen framework v jazyce Java pro aplikaci CAVER Analyst. Přínosy vzniklého frameworku jsou demonstrovány prostřednictvím implementace ukázkových příkladů jednoduchých výpočtů a implementace algoritmu Contour-Buildup. Kvalita implementovaného frameworku je podložena testy, které byly průběžně implementovány spolu s frameworkem.

Abstract:

Nowadays current GPUs are commonly used to accelerate molecular data calculations as well as to visualize these data. The aim of this thesis is to enable GPU calculations within CAVER Analyst in an easy to use manner. First, the analysis of available APIs and the libraries that employ them is presented. Based on the results of the analysis, the OpenCL technology and the LWJGL library were chosen. Then, we introduce a Java-based framework for CAVER Analyst which was developed using these technologies. The contribution of the created framework is demonstrated using two examples of simple computations and the implementation of the Contour-Buildup algorithm. The quality of the implemented framework is validated by tests that have been implemented simultaneously with the framework.

Klíčová slova

OpenCL, LWJGL, CAVER Analyst, GPU, framework, Contour-Buildup, paralelní výpočty

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 12. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 2. 2019
• Vedoucí: RNDr. Adam Jurčík, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Jan Čejka

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika