MW
Mohamed Wahib
Author with expertise in X-ray Imaging Techniques and Applications
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Neural architecture search via similarity adaptive guidance

Yu Xue et al.Jun 5, 2024
Evolutionary neural network architecture search (ENAS) has attracted the attention of many experts due to its global optimization capabilities to automatically search for convolutional neural network architectures based on the target task. The current search space for ENAS is not to design a fully structured network, but to search for smaller cell architectures to reduce search costs. However, blind search strategies do not effectively utilize the potential experience of the population. In order to utilize the potential experience learned by the current population to guide the evolutionary search of the population, we propose a similarity guided neural network architecture search algorithm based on cell architecture, which utilizes the similarity between pairwise architectures in the population as empirical knowledge learned by the population. Our proposed algorithm provides a novel method for calculating architecture similarity, which calculates architecture similarity separately from the cell and macro-structure. Then we decouple the connections and operations in the cell and calculate connection and operation similarity separately. In addition, we propose adaptive similarity selection and binary tournament selection strategies to enhance the algorithm's global and local search capabilities and effectively explore the search space. Finally, we design an improved single-point crossover operator to enhance the local search ability of the evolutionary operator. The experimental results show that SAGNAS is a competitive algorithm that achieves 97.44% and 81.60% in CIFAR10 and CIFAR100 with only 1.9 GPU-days spent.
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Real-time High-resolution X-Ray Computed Tomography

Du Wu et al.May 30, 2024
Computed Tomography (CT) serves as a key imaging technology that relies on computationally intensive filtering and back-projection algorithms for 3D image reconstruction. While conventional high-resolution image reconstruction (> 2K3) solutions provide quick results, they typically treat reconstruction as an offline workload to be performed remotely on large-scale HPC systems. The growing demand for post-construction AI-driven analytics and the need for real-time adjustments call for high-resolution reconstruction solutions that are feasible on local computing resources, i.e. a multi-GPU server at most. In this paper, we propose a novel approach that utilizes Tensor Cores to optimize image reconstruction without sacrificing precision. We also introduce a framework designed to enable real-time execution of end-to-end distributed image reconstruction in a multi-GPU environment. Evaluations conducted on a single Nvidia A100 and H100 GPU show performance improvements of 1.91 Ã— and 2.15 Ã— compared to highly optimized production libraries. Furthermore, our framework, when deployed on 8-card Nvidia A100 GPU system, demonstrates the ability to reconstruct real-world datasets into 20483 volumes (32 GB) in slightly more than one minute and 40963 volumes (256 GB) in 7 minutes.