ABSTRAK
Nama : Yakub Aqib Bayhaqi
Program Studi : Magister Ilmu Komputer
Judul : Pencarian Parameter Optimum Metode Monte Carlo pada
Lingkungan GPU dan Kluster MPI untuk Kalkulasi Dosis
Terapi Radiasi Foton
Perencanaan terapi radiasi dengan metode adaptif menjadi tren baru yang
banyak dikembangkan. Namun, metode ini membutuhkan suatu metode
komputasi distribusi dosis radiasi yang cepat dan akurat. Sebagai salah satu
metode yang paling akurat. Metode Monte Carlo yang cepat dan akurat sangat
dibutuhkan untuk mempersingkat waktu perencanaan terapi radiasi. Sehingga
penumpukan pasien, khususnya di Indonesia bisa berkurang. Penggunaan
komputasi paralel dalam metode Monte Carlo telah dilakukan dalam dua model.
Kode DPM-MPI yang merupakan implementasi kode DPM pada lingkungan MPI
dan gDPM yang mengoptimalkan kode DPM Monte Carlo untuk berjalan pada
perangkat GPU tunggal.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji akurasi dan performa dari kedua
kode Monte Carlo paralel. Akurasi dan performa yang optimal didapat dengan
memvariasikan parameter-parameter komputasi dari masing-masing kode. Pada
kode DPM-MPI, jumlah prosesor yang digunakan sangat berpengaruh pada waktu
komputasi. Sedangkan pada kode gDPM, jumlah thread per Grid dan thread per
blok mempengaruhi percepatan komputasi Monte Carlo. Pada penelitian ini juga
dilakukan optimasi dari kode gDPM dengan menggunakan metode streaming.
Uji akurasi pada air menunjukan bahwa jumlah prosesor dan histori partikel
optimal pada kode DPM-MPI adalah 1024 prosesor dan 2 x 108 histori partikel.
Sedangkan pada kode berbasis GPU (gDPM dan gDPM-Stream), waktu dan
akurasi komputasi optimal didapatkan pada saat parameter jumlah thread per Grid
yang digunakan adalah 262144 dan jumlah thread per blok adalah 64. Jumlah
histori sebesar 2 x 108 yang digunakan pada kode GPU sudah cukup untuk
memenuhi saran dari ICRU 50. Penelitian ini membuktikan bahwa, paralelisasi
dalam lingkungan MPI memang masih menjadi salah satu metode yang tercepat.
Kode DPM-MPI memiliki keakuratan yang lebih tinggi dibandingkan kode yang
berjalan pada GPU.
Penggunaan metode streaming pada kode berbasis GPU dapat
meningkatkan waktu komputasi dengan percepatan hingga 1,301 kali. Hal ini
sesuai dengan teori yang diberikan oleh NVIDIA yang menyebutkan percepatan
stream bisa mencapai 1,33 kali.
|
|