European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Majoration-Minimization algorithms for Image Processing

Opis projektu

Nowe algorytmy pozwalają na uporanie się z dużymi ilościami danych generowanych przez przetwarzanie obrazów

W licznych dziedzinach nauki, takich jak biologia, medycyna, fizyka i chemia, powstaje coraz więcej danych, które muszą być skutecznie przetwarzane i magazynowane. Przeszukiwanie tego ogromu danych wymaga opracowania nowych algorytmów, które będą skalowalne obliczeniowo, stabilne i uniwersalne. Kluczową rolę w efektywnym przetwarzaniu danych odgrywa framework majoration-minimization (MM), która wykorzystuje klasę wydajnych i skutecznych algorytmów optymalizacyjnych. W ramach finansowanego przez UE projektu MAJORIS opracowane zostaną nowe algorytmy MM, które mogą będą zachowywać wydajność przy przetwarzaniu dużych ilości danych. Prace będą obejmowały opracowanie strategii akceleracji i analizę konwergencji. Docelowo algorytmy te mają znaleźć zastosowanie w mikroskopii wielofotonowej o wysokiej rozdzielczości, rekonstrukcji obrazów z tomosyntezy piersi oraz przetwarzaniu danych ze spektrometrii mas.

Cel

Mathematical optimization is the key to solving many problems in science, based on the observation that physical systems obey a general principle of least action. While some problems can be solved analytically, many more can only be solved via numerical algorithms. Research in this domain has proved essential over many years. In addition, science in general is changing. Increasingly, in biology, medicine, astronomy, chemistry, physics, large amounts of data are collected by constantly improving signal and image acquisition devices, that must be analyzed by sophisticated optimization tools. In this proposal, we consider handling optimization problems with large datasets. This means minimizing a cost function with a complex structure and many variables. The computational load for solving these problems is too great for even state-of-the-art algorithms. Thus, only relatively rudimentary data processing techniques are employed, reducing the quality of the results and limiting the outcomes that can be achieved via these novel instruments. New algorithms must be designed with computational scalability, robustness and versatility in mind.
In this context, Majorization-Minimization (MM) approaches have a crucial role to play. They consist of a class of efficient and effective optimization algorithms that benefit from solid theoretical foundations. The MAJORIS project aims at proposing a breakthrough in MM algorithms, so that they remain efficient when dealing with big data. I propose to tackle several challenging questions concerning algorithm design. These include acceleration strategies, convergence analysis with complex costs and inexact schemes. I will also tackle practical, massively parallel and distributed architecture implementations. Three specific applications are targeted: super-resolution in multiphoton microscopy in biology; on-the-fly reconstruction for 3D breast tomosynthesis in medical imaging; and mass spectrometry data processing in chemistry.

System finansowania

ERC-STG - Starting Grant

Instytucja przyjmująca

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET AUTOMATIQUE
Wkład UE netto
€ 1 500 000,00
Adres
DOMAINE DE VOLUCEAU ROCQUENCOURT
78153 Le Chesnay Cedex
Francja

Zobacz na mapie

Region
Ile-de-France Ile-de-France Yvelines
Rodzaj działalności
Research Organisations
Linki
Koszt całkowity
€ 1 500 000,00

Beneficjenci (1)