Taiwan Database

伤口愈合是一个复杂的过程，包含许多组成部分，在临床情况下通常很难定量研究该过程。因此，使用数学建模来揭示该过程的结构。与代尔夫特理工大学和 VORtech 合作，制定了以烧伤数学建模为主题的硕士毕业项目。应用数学专业的学生 Eline Kleimann 用九个月的时间完成了这个项目，一部分在 VORtech，一部分在代尔夫特理工大学，与伤口愈合数学模型专家Fred Vermolen一起。在 VORtech，Eline 受到 Jok Tang 和 Eli van Es 的指导。该项目最重要的重点是利用 GPU（图形处理单元）提供的高并行性来加速数学模型。

最初，在MATLAB中编写了一个细胞迁移模型。据观察，，计算工作量增加非常迅速。这主要是由于 最近的手机号码数据 应变能密度场的计算需要在细胞之间进行成对计算。应变能密度场是由于域中存在的细胞引起的扭曲场。在用C++重写模型后，速度提高了 70 倍。模型中的三个最大瓶颈已经使用CUDA框架针对 GPU 进行了并行化。这使 上的速度额外提高了 58 倍。

最终，我们开发了一个 C++ 库，其中包含一个包含两种细胞（成纤维细胞和巨噬细胞）和两种化学物质（转化生长因子 β和血小板衍生生长因子）的细胞迁移模型。该库与Python脚本接口相连，可在其中初始化不同的场景并可视化模拟结果。利用该模型，可以模拟伤口愈合过程中的细胞迁移、细胞死亡和分裂。Eline 表示：“探索 GPU 计算的可能性非常有趣。大幅加速似乎对未来细胞迁移建模大有裨益。”