IPE 22-20 Masterarbeit: Heterogenes Computing mit Algorithmen des maschinellen Lernens für die Positron-Emissions-Tomographie (PET)
Organisationseinheit
Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE)
Tätigkeitsbeschreibung
Die Firma Bruker BioSpin erforscht neue Modellierungs-möglichkeiten von Algorithmen auf dem Gebiet des „Heterogeneous Computing“, die u.a. zur Verbesserung von präklinischen bildgebenden Systemen dienen sollen. Bruker BioSpin ist der weltweit führende Anbieter von Magnetresonanz-Spektrometern sowie Tomographie-Systemen für den Einsatz in Forschung und Industrie. Das Produktportfolio der molekularen und nuklearmedizinischen Bildgebung erlaubt Forschern, neue Erkenntnisse über Krankheiten und Medikamente zu gewinnen und gleichzeitig reproduzierbare Ergebnisse zu liefern. Mit der Kombination von PET-, Micro-Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT)-Technologien macht Bruker die multimodale Bildgebung für die Forschungsgemeinschaft zugänglich
PET-Detektorsysteme erzeugen große Datenmengen, die von leistungsfähiger Hardware ausgelesen und verarbeitet werden. Um vorhandene Algorithmen des maschinellen Lernens in Zukunft flexibel zu modellieren und auf verschiedene Hardware-Plattformen anpassen zu können, sollen diese mittels neuester Entwicklungsumgebungen mit Möglichkeiten der High-Level Synthese, wie z.B. Xilinx Vitis, auf Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGAs) implementiert werden. Ziel der Masterarbeit ist es, Performance und Ressourcen-Verbrauch der Implementierung zu bestimmen, Optimierungsmöglichkeiten zu finden sowie die Portierbarkeit auf andere Hardwarearchitekturen zu evaluieren. Die Aufgaben umfassen:
• Einarbeitung in die Xilinx Vitis Entwicklungsumgebung
• Implementierung neuronaler Netze und Validierung anhand von PET-Messdaten
• Erarbeiten von Optimierungsmöglichkeiten und Ableiten von Implementierungsvorschlägen
Die Arbeit findet bei Bruker BioSpin in Wissembourg (FR) oder evtl. in Rheinstetten und am KIT Campus Nord statt. Das Arbeiten im Home-Office ist möglich. Die wissenschaftliche Betreuung übernimmt das IPE.
Eintrittstermin
ab sofort
Persönliche Qualifikation
Studienrichtung Elektrotechnik, Informatik oder Physik.
Erste Kenntnisse auf dem Gebiet der FPGAs und Machine Learning sowie Programmierkenntnisse in C/C++. Wünschenswert ist Grundlagenwissen im Bereich von PET oder Detektorphysik.
Vertragslaufzeit
Befristet nach Studienordnung
Fachliche Ansprechpartner
Ernest Schaefer, E-Mail: Ernest.Schaefer@bruker.com,Tel: +33 388 066 092
Pierre Gebhardt, E-Mail: Pierre.Gebhardt@bruker.com, Tel: +33 679 609 690
Matthias Balzer (IPE), E-Mail: Matthias.Balzer@kit.edu, Tel: 0721 608-25696
Oliver Sander (IPE), E-Mail: Oliver.Sander@kit.edu,Tel: 0721 608-24410
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Ausschreibungsnummer: IPE 22-20
Bei gleicher Eignung werden anerkannt schwerbehinderte Menschen bevorzugt berücksichtigt.
Kontakt
Bei allgemeinen Fragen zur Bewerbung:
Frau Schaber
Telefon: +49 721 608-25184,
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen