安德烈亚斯·芒;阿米尔·戈拉米;克里斯托斯，达瓦齐科斯;乔治·比罗斯 CLAIRE：用于约束大变形差分图像配准的分布式内存解算器。 （英语） Zbl 1490.65123号 SIAM J.科学。计算。 41，第5号，C548-C584（2019）. 小结：通过这项工作，我们发布了CLAIRE，它是一个分布式内存实现，是三维约束大变形微分图像配准问题的有效求解器。我们考虑一个最优控制公式。我们对参数化变形贴图的静止速度场进行反演。我们的求解器基于一个全球化的、预处理的、不精确的约化空间Gauss-Newton-Krylov格式。我们利用科学计算中最先进的技术开发了一个有效的求解器，可以扩展到高端集群上数千个分布式内存节点。我们给出了公式，讨论了算法特性，描述了软件包，并为缩减空间Hessian引入了一个改进的预处理器，以加快求解器的收敛速度。我们在合成数据和实际数据上测试配准性能。我们在几个神经影像数据集上证明了配准的准确性。我们对比了不同风格的Demons算法在不同地貌图像配准中的性能。我们研究了预条件的收敛性和我们的整体算法。我们在最先进的超级计算平台上报告可伸缩性结果。我们证明，我们可以在两到四分钟内，在20核的标准计算节点上解决与临床相关的数据大小的注册问题，从而获得卓越的数据保真度。与我们以前的工作相比，通过当前的工作，我们实现了（平均）5倍的加速，最高性能可达17倍。 引用于9文件 MSC公司： 65K10码 数值优化和变分技术 93年第35季度 与控制和优化相关的PDE 49J20型 偏微分方程最优控制问题的存在性理论 65F08个 迭代方法的前置条件 68单位10 图像处理的计算方法 76D55型 不可压缩粘性流体的流动控制与优化 94A08型 信息与通信理论中的图像处理（压缩、重建等） 关键词：微分图像配准;LDDMM公司;牛顿-克利洛夫法;KKT预处理器;最优控制;分布式记忆算法;PDE约束优化 软件：克莱尔;展会。米;对数对称演示;快速傅里叶变换;并行netCDF;GitHub公司;Elastix公司;变形计;蟒蛇;iLogDemons公司;TAO公司;ITK公司;FFTW公司;PETSc公司;克莱尔;UTV公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{A.Mang}等人，SIAM 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