Source Localization by Inverse Diffusion and Convex Optimization

Abstract: Målet med rapporten har varit att att lokalisera källor till en emitterad substans med hjälp av en algoritm för inversdiffusion. Denna algoritm har gett lyckade resultat när den applicerats för biologisk detektering av celler och det har vidare föreslagits att körtiden skulle kunna reduceras avsevärt om algoritmen implementeras som en beräkningsgraf. Detta skulle automatisera beräkningar av gradienter och tillåta snabbare exekvering på en grafikprocessor. För algoritmens implementation användes TensorFlow, som primärt är ett programmeringsbibliotek inriktat mot maskininlärning. Datorgenererade testbilder av biologiska prover användes sedan för att utvärdera körresultatet med hjälp av mjukvara för bildanalys samt prestandamått. Jämförelser visar att implementationen i TensorFlow ger resultat som överensstämmer med den traditionella implementationen av samma algoritm. Sett ur ett bredare perspektiv visar detta på möjligheten att använda beräkningsgrafer för att lösa storskaliga optimeringsproblem och mer specifikt inversproblem.