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स्वास्थ्य एवं जीवन विज्ञान
oneAPI बेस टूलकिट सोनोस्केप की मदद करता है
अपने S-Fetus 4.0 के प्रदर्शन को अनुकूलित करें
प्रसूति जांच सहायक
उपयोगकर्ता गाइड

oneAPI बेस टूलकिट SonoScape को अपने S-Fetus 4.0 प्रसूति जांच सहायक के प्रदर्शन को अनुकूलित करने में मदद करता है

"चिकित्सा उपकरणों के स्वतंत्र अनुसंधान एवं विकास तथा नवाचार के प्रति हमारी प्रतिबद्धता के साथ, सोनोस्केप को यह बताते हुए प्रसन्नता हो रही है कि इंटेल® वनएपीआई आर्किटेक्चर द्वारा संचालित हमारी अत्याधुनिक एआई तकनीक, दुनिया भर के चिकित्सा संस्थानों की सेवा करने की अपनी क्षमता का एहसास करने में सक्षम रही है।"
फेंग नाईझांग
उपाध्यक्ष, सोनोस्केप
प्रसूति जांच मातृ एवं प्रसवकालीन मृत्यु दर को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है; हालांकि, पारंपरिक प्रसूति जांच विधियों के लिए उच्च स्तर की चिकित्सा विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है और इसमें समय और श्रम दोनों की आवश्यकता होती है। इन मुद्दों को संबोधित करने के लिए, सोनोस्केप ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) और अन्य तकनीकों पर आधारित एक स्मार्ट प्रसूति जांच प्रणाली शुरू की है। यह प्रणाली स्वचालित संरचना पहचान, माप, वर्गीकरण और निदान के माध्यम से जांच परिणामों के आउटपुट को स्वचालित करती है, जिससे दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है और डॉक्टरों का कार्यभार कम होता है।¹
एस-फीटस 4.0 ऑब्सटेट्रिक स्क्रीनिंग असिस्टेंट 2 एक स्मार्ट परिदृश्य-आधारित कार्य मॉडल को शक्ति प्रदान करने के लिए गहन शिक्षण का उपयोग करता है जो डॉक्टरों को मैन्युअल रूप से उपकरणों को नियंत्रित करने की आवश्यकता के बिना सोनोग्राफी करने की अनुमति देता है और मानक विमानों के वास्तविक समय के गतिशील अधिग्रहण और भ्रूण बायोमेट्री और विकास सूचकांक के स्वचालित माप को सक्षम करता है, जो उद्योग में पहली बार हुआ है। सोनोस्केप का उद्देश्य प्रसूति स्क्रीनिंग वर्कफ़्लो को सरल बनाना और रोगियों के लिए देखभाल प्राप्त करना आसान बनाना है। अपने प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए, सोनोस्केप ने मल्टीमॉडल डेटा की प्रोसेसिंग को गति देने के लिए क्रॉस-आर्किटेक्चर डेवलपमेंट और ऑप्टिमाइज़ेशन के लिए Intel® oneAPI बेस टूलकिट का उपयोग किया। Intel® Core™ i7 प्रोसेसर पर आधारित प्लेटफ़ॉर्म के माध्यम से, उच्च मूल्य प्रदर्शन, क्रॉस-आर्किटेक्चर स्केलेबिलिटी और लचीलेपन को प्राप्त करते हुए प्रदर्शन को लगभग 20x 3 तक बढ़ाया गया।
पृष्ठभूमि: प्रसूति परीक्षाओं में डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड के अनुप्रयोग और चुनौतियाँ
डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड एक ऐसी तकनीक है जिसमें अल्ट्रासाउंड का उपयोग किसी रोगी के शरीर विज्ञान या ऊतक संरचना के डेटा और आकृति विज्ञान को मापने के लिए किया जाता है ताकि बीमारियों का पता लगाया जा सके और चिकित्सा मार्गदर्शन प्रदान किया जा सके। 4 सुरक्षा, गैर-आक्रामकता, लागत प्रदर्शन, व्यावहारिकता, दोहराव और व्यापक अनुकूलनशीलता के कारण, डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड उपकरणों का बाजार तेजी से बढ़ रहा है। फॉर्च्यून बिजनेस इनसाइट्स के आंकड़ों के अनुसार, वैश्विक डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड उपकरण बाजार का आकार 7.26 में 2020 बिलियन अमरीकी डॉलर था, और 12.93 के अंत तक 2028 बिलियन अमरीकी डॉलर तक पहुँचने की उम्मीद है, जो 7.8% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) का प्रतिनिधित्व करता है। 5
यद्यपि प्रसूति और स्त्री रोग संबंधी रोगों (विशेष रूप से अंतर्गर्भाशयी भ्रूण परीक्षण में) के निदान के लिए 2D अल्ट्रासाउंड अपरिहार्य है, पारंपरिक अल्ट्रासाउंड तकनीकें सोनोग्राफर की विशेषज्ञता पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं। चूंकि पूरी प्रक्रिया में समय लेने वाली और कौशल-गहन मैनुअल संचालन की आवश्यकता होती है, इसलिए अल्ट्रासाउंड छोटे समुदायों और कम विकसित क्षेत्रों के अस्पतालों के लिए चुनौतियां पेश करता है, जिनकी चिकित्सा तकनीक तक सीमित पहुंच है।
इन मुद्दों को संबोधित करने के लिए, सोनोस्केप ने एआई प्रौद्योगिकियों पर आधारित एक स्मार्ट डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड समाधान विकसित किया है जो कन्वोल्यूशनल न्यूरल नेटवर्क (सीएनएन) द्वारा दर्शाए गए डीप लर्निंग एल्गोरिदम के माध्यम से अल्ट्रासाउंड छवियों से विभिन्न प्रकार की शारीरिक संरचनाओं के वर्गीकरण, पता लगाने और विभाजन में सक्षम है। 6 हालांकि, वर्तमान डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड समाधान कई चुनौतियों का सामना करता है:

• इस उपकरण को चलाने के लिए उपयोगकर्ता के हस्तक्षेप की बहुत अधिक आवश्यकता होती है तथा इसमें विलम्ब भी होता है, जैसे कि जब ऑपरेटर को मोड के बीच स्विच करते समय विभिन्न संचालन प्रक्रियाओं के अनुकूल होना पड़ता है।
• AI एल्गोरिदम की जटिलता बढ़ने के साथ-साथ कंप्यूटिंग पावर की आवश्यकताएँ भी बढ़ रही हैं। ये एल्गोरिदम अक्सर GPU जैसे बाहरी त्वरक का उपयोग करते हैं, जिससे लागत बढ़ती है, अधिक पावर की खपत होती है और अतिरिक्त परीक्षण और प्रमाणन की आवश्यकता होती है। सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन और उपयोगकर्ता अनुभव के लिए निरंतर AI अनुकूलन एक प्रमुख चुनौती बन गया है।

सोनोस्केप इंटेल वनएपीआई बेस का उपयोग करता है इसके प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए टूलकिट एस-भ्रूण 4.0 प्रसूति जांच सहायक
सोनोस्केप एस-फेटस 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक
अल्ट्रासाउंड स्कैन अनुभागों के मानकीकृत संग्रह और माप के आधार पर, चिकित्सक अधिकांश भ्रूण संरचनात्मक असामान्यताओं का पता लगाने के लिए प्रसूति जांच का उपयोग कर सकते हैं। सोनोस्केप का मालिकाना S-Fetus 4.0 प्रसूति जांच सहायक गहन शिक्षण पर आधारित पहली विश्व स्तर पर उपलब्ध स्मार्ट प्रसूति जांच तकनीक है। जब SonoScape P60 और S60 अल्ट्रासाउंड प्लेटफ़ॉर्म के साथ संयुक्त किया जाता है, तो S-Fetus 4.0 सोनोग्राफी प्रक्रिया के दौरान अनुभागों की वास्तविक समय की पहचान, मानक अनुभागों का स्वचालित अधिग्रहण, स्वचालित माप और चिकित्सा रिपोर्ट के संबंधित भ्रूण विकास अनुभागों में परिणामों की स्वचालित फीडिंग करने में सक्षम है। उद्योग में पहला स्मार्ट प्रसूति जांच फ़ंक्शन होने का दावा करते हुए, S-Fetus 4.0 पारंपरिक मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन विधियों में एक स्मार्ट परिदृश्य-आधारित कार्य मॉडल प्रदान करके महत्वपूर्ण रूप से सुधार करता है जो डॉक्टरों को जटिल उपकरणों को मैन्युअल रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता के बिना सोनोग्राफी करने की अनुमति देता है, सोनोग्राम प्रक्रिया को सरल बनाता है, दक्षता में सुधार करता है और सोनोग्राफर के कार्यभार को कम करता है। यह फ़ंक्शन अल्ट्रासाउंड प्रक्रिया के दौरान प्रभावी फ्रंटएंड गुणवत्ता नियंत्रण प्रदान करता है, स्क्रीनिंग गुणवत्ता को बढ़ाता है, और डॉक्टरों और रोगियों दोनों की मदद के लिए वास्तविक समय में अतिरिक्त मार्गदर्शक डेटा प्रदान करता है।

चित्र 1. सोनोस्केप का व्यावसायिक P60 प्रसूति उपकरण S-Fetus 4.0 से सुसज्जित है

कोर एल्गोरिदम, मूल आर्किटेक्चर और क्रॉस-आर्किटेक्चर हार्डवेयर का उपयोग करते हुए, S-Fetus 4.0 एक मौलिक तकनीकी सफलता प्राप्त करता है जो डॉक्टरों की कार्य कुशलता और स्थिरता को बेहतर बनाने के लिए एक स्मार्ट, परिदृश्य-आधारित, पूर्ण-प्रक्रिया और आसानी से अपनाने योग्य समाधान प्रदान करता है। व्यापक परिदृश्य-आधारित फ़ंक्शन यह सुनिश्चित करते हैं कि डॉक्टरों को पूरी प्रक्रिया के दौरान डिफ़ॉल्ट रूप से मैनुअल और स्मार्ट मोड के बीच स्विच करने की आवश्यकता नहीं है, और रिपोर्ट को उंगली के स्वाइप से पूरा किया जा सकता है।

चित्र 2. एस-फीटस 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक का प्रक्रिया आरेख

एस-फेटस 4.0 का फ्रंट एंड परिदृश्य आवश्यकताओं के अनुसार मल्टीमॉडल डेटा उत्पन्न करता है, जबकि पोस्ट प्रोसेसिंग पुनर्निर्माण, प्रसंस्करण और अनुकूलन को संभालता है। पुनर्निर्मित और अनुकूलित डेटा पर काम करते हुए, वास्तविक समय एआई पहचान और ट्रैकिंग मॉड्यूल मानक सतहों का विश्लेषण और निष्कर्षण करता है। इस प्रक्रिया में, मानक सतह निर्णय लेने और प्रेषण मॉड्यूल अनुकूल रूप से मात्रात्मक विशेषताओं को निकालने के लिए एक पूर्वनिर्धारित रणनीति का पालन करता है, फिर यह मात्रात्मक विश्लेषण करता है और स्वचालित रूप से बाद के संचालन में एकीकृत होता है।
विकास के दौरान, सोनोस्केप और इंटेल इंजीनियरों ने कई चुनौतियों का समाधान करने के लिए मिलकर काम किया:

• आगे प्रदर्शन अनुकूलन। कई प्रासंगिक डीप लर्निंग एल्गोरिदम को अलग-अलग डेटा प्रकारों का उपयोग करने वाले कार्यों को तेज़ी से संसाधित करने और विलंबता के बिना उपयोगकर्ता द्वारा शुरू किए गए कार्यों को बेहतर ढंग से निष्पादित करने के लिए मिलकर काम करना चाहिए। इसके परिणामस्वरूप अल्ट्रासाउंड प्लेटफ़ॉर्म के लिए उच्च कंप्यूटिंग शक्ति और एल्गोरिदम अनुकूलन आवश्यकताएँ होती हैं।
• मोबाइल एप्लीकेशन की मांग। एस-फीटस 4.0 ऑब्सटेट्रिक स्क्रीनिंग असिस्टेंट के साथ सोनोस्केप डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड सिस्टम एक मोबाइल सिस्टम है जिसकी कुल शक्ति पर सीमाएँ हैं
  खपत और सिस्टम आकार के कारण असतत GPU का उपयोग करना चुनौतीपूर्ण हो जाता है।
• विभिन्न परिदृश्यों के लिए क्रॉस-आर्किटेक्चर विस्तार। S-Fetus 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक को विभिन्न जटिल परिदृश्यों में काम करने के लिए कई आर्किटेक्चर में माइग्रेशन और विस्तार का समर्थन करने की आवश्यकता है।

इन चुनौतियों को हल करने के लिए, सोनोस्केप ने इंटेल के साथ साझेदारी की, ताकि इंटेल वनएपीआई बेस टूलकिट का उपयोग करके अपने प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक के एआई प्रदर्शन को अनुकूलित किया जा सके।

इंटेल oneAPI टूलकिट

OneAPI एक क्रॉस-इंडस्ट्री, ओपन, मानक-आधारित एकीकृत प्रोग्रामिंग मॉडल है जो तेज़ एप्लिकेशन प्रदर्शन, अधिक उत्पादकता और अधिक नवाचार के लिए आर्किटेक्चर में एक सामान्य डेवलपर अनुभव प्रदान करता है। oneAPI पहल पूरे पारिस्थितिकी तंत्र में सामान्य विनिर्देशों और संगत oneAPI कार्यान्वयन पर सहयोग को प्रोत्साहित करती है।
मॉडल को कई आर्किटेक्चर (जैसे CPU, GPU, FPGA और अन्य एक्सेलेरेटर) में विकास प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। क्रॉसआर्किटेक्चर लाइब्रेरी और टूल के एक पूरे सेट के साथ, oneAPI डेवलपर्स को विषम वातावरण में तेज़ी से और सही ढंग से प्रदर्शन करने वाला कोड विकसित करने में मदद करता है।
जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, oneAPI परियोजना का लक्ष्य इंटेल की समृद्ध विरासत पर निर्माण करना हैtagCPU उपकरणों का एक विस्तृत समूह है और XPUs तक विस्तारित है। इसमें उन्नत संकलक, लाइब्रेरी और पोर्टिंग, विश्लेषण और डिबगिंग उपकरणों का एक पूरा सेट शामिल है। वनएपीआई का इंटेल का संदर्भ कार्यान्वयन टूलकिट का एक सेट है। नेटिव कोड डेवलपर्स के लिए इंटेल वनएपीआई बेस टूलकिट C++, डेटा पैरेलल C++ एप्लिकेशन और वनएपीआई लाइब्रेरी-आधारित एप्लिकेशन बनाने के लिए उच्च-प्रदर्शन उपकरणों का एक मुख्य सेट है।
एप्लीकेशन वर्कलोड के लिए विविध हार्डवेयर की आवश्यकता होती है

चित्र 3. इंटेल oneAPI बेस टूलकिट

इंटेल वनएपीआई बेस टूलकिट सोनोस्केप को अपने प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक के प्रदर्शन को अनुकूलित करने में मदद करता है
इंटेल वनएपीआई बेस टूलकिट को अपने सिस्टम में एकीकृत करने के बाद, सोनोस्केप ने अनुकूलन के लिए कई रास्ते नोट किए।
हार्डवेयर स्तर पर, समाधान 11वीं पीढ़ी के इंटेल® कोर™ i7 प्रोसेसर पर आधारित एक कंप्यूटिंग आर्किटेक्चर का उपयोग करता है जो बेहतर निष्पादन प्रदर्शन प्रदान करता है, एक नया कोर और ग्राफ़िक्स आर्किटेक्चर प्रदान करता है, और विभिन्न लोड के लिए उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए AI-आधारित अनुकूलन प्रदान करता है। Intel® डीप लर्निंग बूस्ट (Intel® DL बूस्ट) तकनीक से लैस, प्रोसेसर AI इंजन के लिए मजबूत समर्थन और AI और डेटा विश्लेषण जैसे जटिल लोड के लिए बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है।
11वीं पीढ़ी के इंटेल कोर प्रोसेसर में एकीकृत इंटेल® आइरिस® Xe ग्राफिक्स भी हैं, जो इस एकीकृत GPU का लाभ उठाने के लिए कार्यभार को सक्षम बनाता है। यह कई तरह के डेटा प्रकारों का समर्थन कर सकता है और इसमें कम-पावर आर्किटेक्चर की सुविधा है।
समाधान का डेटा प्रोसेसिंग प्रवाह नीचे दिखाया गया है (चित्र 4)। डेटा-गहन भार को संभालने के लिए अनुकूलित कोर से लैस, इंटेल आइरिस एक्सई ग्राफिक्स वास्तविक समय की पहचान और ट्रैकिंग प्रक्रियाओं और उच्च आवृत्ति वास्तविक समय निष्पादन (प्रत्येक छवि फ़्रेम को संसाधित या बुद्धिमानी से अनुमान लगाया जाना चाहिए) की प्राप्ति के लिए जिम्मेदार हैं।
इंटेल कोर i7 प्रोसेसर मानक सतह निर्णय लेने और प्रेषण को संभालता है; अनुकूली अनुभाग सुविधा निष्कर्षण, मात्रात्मक विश्लेषण, और अन्य प्रक्रियाएं; और डाउनटाइम के दौरान परिचालन तर्क और एआई अनुमान का निष्पादन। डेटा-गहन और तार्किक अनुमान के लिए जिम्मेदार, मल्टीमॉडल डेटा अनुकूलन और प्रसंस्करण मॉड्यूल को oneAPI टूलकिट के माध्यम से पांच प्रमुख पहलुओं में अनुकूलित किया गया है। अनुकूलन के बाद, सोनोस्केप प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक सभी सीपीयू और iGPU संसाधनों का लचीले ढंग से उपयोग कर सकता है, परिचालन मांगों को पूरा करने और रोगी के अनुभव को बेहतर बनाने के लिए बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है।
सोनोस्केप और इंटेल ने निम्नलिखित प्लेटफॉर्म के अनुकूलन और प्रदर्शन परीक्षण पर ध्यान केंद्रित किया:

चित्र 4. सोनोस्केप प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक की वास्तुकला

इंटेल सॉफ्टवेयर टूल्स का उपयोग करके व्यापक प्रदर्शन अनुकूलन
अनुकूलन #1: सबसे पहले, सोनोस्केप ने इंटेल® VTune™ प्रो का उपयोग कियाfileअपने कार्यभार का विश्लेषण करने के लिए।fileआर सीपीयू और जीपीयू लोड प्रदर्शन बाधाओं को जल्दी से पहचान सकता है और प्रासंगिक जानकारी प्रदान कर सकता है। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, वेक्टर प्रोसेसिंग इंटेल के उच्च निर्देश थ्रूपुट का पूरा उपयोग करता है और स्केलर संचालन पर प्रदर्शन को तेजी से सुधारने के लिए डेटा के समानांतर प्रसंस्करण का समर्थन करता है।

चित्र 5. स्केलर प्रसंस्करण बनाम वेक्टर प्रसंस्करण

सोनोस्केप ने अपने कोड को पुनः संकलित करने और बेहतर प्रदर्शन के लिए वेक्टर निर्देश उत्पन्न करने के लिए वनएपीआई टूलकिट में डीपीसी++ कंपाइलर का भी उपयोग किया, जिससे कार्यभार की प्रसंस्करण गति 141 एमएस से घटकर मात्र 33 एमएस⁷ रह गई।
अनुकूलन #2. एक बार VTune Pro द्वारा प्रदर्शन संबंधी बाधाओं की पहचान कर ली गईfiler, सोनोस्केप ने उन्हें इंटेल® इंटीग्रेटेड परफॉरमेंस प्राइमिटिव्स के एपीआई से बदल दिया
(Intel® IPP), फ़ंक्शंस की एक क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म सॉफ़्टवेयर लाइब्रेरी जिसमें इमेज प्रोसेसिंग, सिग्नल प्रोसेसिंग, डेटा कम्प्रेशन, एन्क्रिप्शन मैकेनिज़्म और अन्य अनुप्रयोगों के लिए एक्सेलरेटर शामिल हैं। इंटेल आर्किटेक्चर प्लेटफ़ॉर्म (जैसे AVX-512) की नवीनतम सुविधाओं को अनलॉक करने के लिए इंटेल IPP को CPU के लिए अनुकूलित किया जा सकता है ताकि एप्लिकेशन प्रदर्शन में सुधार हो सके।
उदाहरणार्थampले, ippsCrossCorrNorm_32f और ippsDotProd_32f64f फ़ंक्शन दोहरे-स्तर लूप गणना और गुणन/जोड़ लूप को हटाकर प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं। इस तरह के अनुकूलन के माध्यम से, सोनोस्केप कार्यभार की प्रसंस्करण गति को 33 एमएस से 13.787 एमएस⁷ तक और बेहतर बनाने में सक्षम था।
अनुकूलन #3. मूल रूप से इंटेल द्वारा विकसित, ओपन सोर्स कंप्यूटर विज़न लाइब्रेरी (ओपनसीवी) ओपनसीवी का उपयोग वास्तविक समय छवि प्रसंस्करण, कंप्यूटर विज़न और पैटर्न पहचान कार्यक्रमों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है, और त्वरित प्रसंस्करण के लिए इंटेल आईपीपी के उपयोग का समर्थन करता है।
स्रोत कोड में OpenCV फ़ंक्शनों को IPP फ़ंक्शनों से प्रतिस्थापित करने से, समाधान बड़े पैमाने के डेटा परिदृश्यों में अच्छी तरह से काम करता है और इंटेल प्लेटफ़ॉर्म की सभी पीढ़ियों में अच्छा प्रदर्शन करता है।
अनुकूलन #4. सोनोस्केप का एस-फेटस 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक मौजूदा CUDA कोड को DPC++ में कुशलतापूर्वक माइग्रेट करने के लिए Intel® DPC++ संगतता उपकरण का भी उपयोग करता है, जिससे क्रॉस-आर्किटेक्चर संगतता सुनिश्चित होती है और माइग्रेशन के लिए आवश्यक समय कम से कम होता है। जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है, यह उपकरण डेवलपर्स को कर्नेल कोड और API कॉल सहित CUDA कोड को माइग्रेट करने में मदद करने के लिए शक्तिशाली इंटरैक्टिव फ़ंक्शन प्रदान करता है। यह उपकरण कोड के 80-90 प्रतिशत⁹ को स्वचालित रूप से माइग्रेट कर सकता है (जटिलता के आधार पर) और डेवलपर्स को माइग्रेशन प्रक्रिया के मैन्युअल चरण को पूरा करने में मदद करने के लिए टिप्पणियाँ एम्बेड करता है। इस केस स्टडी में, लगभग 100 प्रतिशत कोड स्वचालित रूप से पठनीय और प्रयोग करने योग्य तरीके से माइग्रेट किया गया था।

चित्र 6. इंटेल DPC++ संगतता उपकरण का वर्कफ़्लो चार्ट

इन अनुकूलनों के पूरा होने के बाद, Intel oneAPI DPC++ पर आधारित विषम प्लेटफॉर्म पर चल रहे SonoScape S-Fetus 4.0 का प्रदर्शन अनुकूलन से पहले दर्ज किए गए बेसलाइन प्रदर्शन डेटा की तुलना में लगभग 20 गुना बढ़ गया, जैसा कि चित्र 7⁷ में दिखाया गया है।

मल्टीमॉडल कार्यभार का समय अनुकूलन (एमएस जितना कम होगा उतना बेहतर होगा)चित्र 7. इंटेल oneAPI बेस टूलकिट के साथ प्रदर्शन में सुधार⁷

(आधार रेखा: अनुकूलन से पहले कोड; अनुकूलन 1: इंटेल oneAPI DPC++ कंपाइलर; अनुकूलन 2: लूप स्रोत कोड को बदलने के लिए इंटेल IPP का उपयोग किया गया;
अनुकूलन 3: OpenCV फ़ंक्शन को प्रतिस्थापित करने के लिए Intel IPP का उपयोग किया गया; अनुकूलन 4: CUDA माइग्रेशन के बाद CPU + iGPU निष्पादन)
परिणाम: उत्कृष्ट प्रदर्शन और क्रॉसआर्किटेक्चर स्केलेबिलिटी
अंतर्निहित कंप्यूटिंग शक्ति प्रदान करने के लिए एकीकृत इंटेल आइरिस एक्सई ग्राफिक्स के साथ इंटेल कोर i7 प्रोसेसर और अनुकूलन के लिए इंटेल वनएपीआई विषम मंच का उपयोग करके, सोनोस्केप प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक कई प्लेटफार्मों पर प्रदर्शन, लागत प्रभावशीलता और मापनीयता को संतुलित करने में सक्षम था।

• प्रदर्शन। इंटेल XPUs और इंटेल oneAPI टूलकिट का उपयोग करके, सोनोस्केप प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक अ-अनुकूलित प्रणालियों की तुलना में 20 गुना बेहतर प्रदर्शन करने में सक्षम था, जिसने कुशल प्रसूति निदान अल्ट्रासाउंड के लिए एक ठोस आधार तैयार किया।
• लागत बचत। व्यापक अनुकूलन करके और Intel Core i7 प्रोसेसर के शक्तिशाली प्रदर्शन और लचीले आर्किटेक्चर का उपयोग करके, SonoScape को अपने प्रदर्शन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए केवल CPU और iGPU संसाधनों की आवश्यकता होती है। ये हार्डवेयर सरलीकरण बिजली की आपूर्ति, गर्मी अपव्यय और स्थान की मांग को कम करते हैं। समाधान अब अधिक लचीले कॉन्फ़िगरेशन विकल्पों के लिए छोटे डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड उपकरणों पर लगाया जा सकता है। CPU और iGPU संसाधनों का एकीकरण उच्च मापनीयता और विश्वसनीयता के साथ-साथ लंबी बैटरी लाइफ भी प्रदान करता है।
• विषम मापनीयता। यह समाधान CPU और iGPU जैसे विषम हार्डवेयर पर एकीकृत प्रोग्रामिंग का समर्थन करता है, क्रॉस-आर्किटेक्चर प्रोग्रामिंग की विकास दक्षता में सुधार करता है, और विभिन्न हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन पर प्रसूति स्क्रीनिंग सहायकों के लचीले निष्पादन को सक्षम बनाता है, जबकि एक सहज उपयोगकर्ता अनुभव सुनिश्चित करता है।
  अनुभव।

आउटलुक: एआई और चिकित्सा अनुप्रयोगों का त्वरित एकीकरण
स्मार्ट डायग्नोस्टिक अल्ट्रासाउंड एआई और चिकित्सा प्रौद्योगिकियों के एकीकरण का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है जो डॉक्टरों के कार्यभार को कम करने और चिकित्सा प्रक्रियाओं की गति में सुधार करने में मदद करता है¹⁰। एआई और चिकित्सा अनुप्रयोगों के उपयोग को सुविधाजनक बनाने के लिए, इंटेल मेडिकल उद्योग में सीपीयू, आईजीपीयू, समर्पित त्वरक, एफपीजीए और सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर उत्पादों जैसे वनएपीआई प्रोग्रामिंग मॉडल से बने एक्सपीयू आर्किटेक्चर के माध्यम से डिजिटल नवाचार को गति देने के लिए सोनोस्केप जैसे भागीदारों के साथ काम कर रहा है।
"इंटेल® वनएपीआई बेस टूलकिट ने हमें प्रमुख मॉड्यूल को कुशल तरीके से अनुकूलित करने में मदद की, जिससे क्रॉस-आर्किटेक्चर एक्सपीयू प्लेटफ़ॉर्म पर प्रदर्शन और एकीकृत विकास में 20x⁷ वृद्धि हुई। इंटेल प्रौद्योगिकियों के माध्यम से, हमारे प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक ने प्रदर्शन और मापनीयता के मामले में सफलता हासिल की है और अब चिकित्सा संस्थानों को पारंपरिक अल्ट्रासाउंड से स्मार्ट अल्ट्रासाउंड में संक्रमण करने और डॉक्टरों की सहायता करने के लिए स्मार्ट प्रसूति निदान का अधिक कुशल साधन प्रदान कर सकता है।
रोगियों के परिणामों को बेहतर बनाने के लिए सटीक और कुशल कार्य में।"
झोउ गुओई
सोनोस्केप मेडिकल इनोवेशन रिसर्च सेंटर के प्रमुख
सोनोस्केप के बारे में
2002 में शेन्ज़ेन, चीन में स्थापित, सोनोस्केप ने अल्ट्रासाउंड और एंडोस्कोपी समाधान प्रदान करके "नवाचार के माध्यम से जीवन की देखभाल" के लिए खुद को प्रतिबद्ध किया है। निर्बाध समर्थन के साथ, सोनोस्केप 130 से अधिक देशों में दुनिया भर में बिक्री और सेवा प्रदान करता है, जिससे स्थानीय अस्पतालों और डॉक्टरों को व्यापक इमेजिंग डायग्नोस्टिक साक्ष्य और तकनीकी सहायता से लाभ होता है। कुल राजस्व का 20 प्रतिशत सालाना R&D में निवेश करते हुए, सोनोस्केप ने हर साल बाजार में नए चिकित्सा उत्पाद और तकनीकें पेश की हैं। अब यह शेन्ज़ेन, शंघाई, हार्बिन, वुहान, टोक्यो, सिएटल और सिलिकॉन वैली में सात R&D केंद्रों में विस्तारित है। अधिक जानकारी के लिए, कृपया हमारे आधिकारिक पर जाएँ webसाइट www.sonoscape.com.
इंटेल के बारे में
इंटेल (नैस्डैक: INTC) एक उद्योग अग्रणी है, जो विश्व को बदलने वाली तकनीक बनाता है जो वैश्विक प्रगति को सक्षम बनाता है और जीवन को समृद्ध बनाता है। मूर के नियम से प्रेरित होकर, हम अपने ग्राहकों की सबसे बड़ी चुनौतियों का समाधान करने में मदद करने के लिए सेमीकंडक्टर के डिजाइन और निर्माण को आगे बढ़ाने के लिए लगातार काम करते हैं। क्लाउड, नेटवर्क, एज और हर तरह के कंप्यूटिंग डिवाइस में इंटेलिजेंस को एम्बेड करके, हम व्यवसाय और समाज को बेहतर बनाने के लिए डेटा की क्षमता को उजागर करते हैं। इंटेल के नवाचारों के बारे में अधिक जानने के लिए, यहाँ जाएँ newsroom.intel.com और इंटेल.कॉम.

द्वारा प्रदान किया गया समाधान:

1. 50% की दक्षता वृद्धि का दावा 18 महीने की अवधि के बाद 5 चिकित्सा सुविधाओं में मध्यवर्ती और वरिष्ठ अनुभव वाले 1 डॉक्टरों से नैदानिक ​​मूल्यांकन के बाद मूल्यांकन डेटा पर आधारित है।
   एस-फीटस बनाम मानक ऑपरेशन प्रक्रियाओं का उपयोग करके चिकित्सा जांच पूरी करने के लिए आवश्यक कदमों के मूल्यांकन के आधार पर कार्यभार में 70% की कमी का दावा।
2. एस-भ्रूण 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया देखें https://www.sonoscape.com/html/2020/exceed_0715/113.html
3. परीक्षण परिणाम SonoScape द्वारा प्रदान किए गए। परीक्षण कॉन्फ़िगरेशन: Intel® Core™ i7-1185GRE प्रोसेसर @ 2.80GHz, Intel Iris® Xe ग्राफ़िक्स @ 1.35 GHz, 96EU, Ubuntu 20.04, Intel® oneAPI DPC++/C++ कंपाइलर, Intel® DPC++ संगतता उपकरण, Intel® oneAPI DPC++ लाइब्रेरी, Intel® एकीकृत प्रदर्शन प्राइमिटिव्स, Intel® VTune™ Profiler
4. वेल्स, पीएनटी, “अल्ट्रासोनिक डायग्नोसिस के भौतिक सिद्धांत।” मेडिकल और बायोलॉजिकल इंजीनियरिंग 8, नंबर 2 (1970): 219–219।
5. https://www.fortunebusinessinsights.com/industry-reports/ultrasound-equipment-market-100515
6. शेंगफेंग लियू, एट अल., "मेडिकल अल्ट्रासाउंड विश्लेषण में गहन शिक्षा: एक पुन:view।” इंजीनियरिंग 5, नंबर 2 (2019): 261–275
7. परीक्षण परिणाम SonoScape द्वारा प्रदान किए गए। परीक्षण कॉन्फ़िगरेशन के लिए बैकअप देखें।
8. https://en.wikipedia.org/wiki/OpenCV
9. https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/heterogeneous-programming-using-oneapi.html
10. लुओ, डंडन, एट अल., “प्रसवपूर्व अल्ट्रासाउंड स्कैनिंग दृष्टिकोण: दूसरे और तीसरे तिमाही में वन-टच तकनीक।” अल्ट्रासाउंड मेड बायोल। 47, नंबर 8 (2021): 2258–2265।
    https://www.researchgate.net/publication/351951854_A_Prenatal_Ultrasound_Scanning_Approach_One-Touch_Technique_in_Second_and_Third_Trimesters

बैकअप
3 सितंबर, 2021 तक SonoScape द्वारा परीक्षण किया गया। परीक्षण कॉन्फ़िगरेशन: Intel® Core™ i7-1185GRE प्रोसेसर @ 2.80GHz, Intel Iris® Xe ग्राफ़िक्स के साथ या उसके बिना @ 1.35 GHz, 96EU, Ubuntu 20.04, Intel® oneAPI
DPC++/C++ कम्पाइलर, Intel® DPC++ संगतता उपकरण, Intel® oneAPI DPC++ लाइब्रेरी, Intel® एकीकृत प्रदर्शन प्राइमिटिव्स, Intel® VTune™ Profiler
नोटिस और अस्वीकरण
प्रदर्शन उपयोग, कॉन्फ़िगरेशन और अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होता है। अधिक जानकारी के लिए यहाँ जाएँ www.Intel.com/PerformanceIndex
प्रदर्शन परिणाम कॉन्फ़िगरेशन में दर्शाई गई तिथियों के अनुसार परीक्षण पर आधारित हैं और हो सकता है कि वे सभी सार्वजनिक रूप से उपलब्ध अपडेट को प्रतिबिंबित न करें। कॉन्फ़िगरेशन विवरण के लिए बैकअप देखें। कोई भी उत्पाद या घटक पूरी तरह से सुरक्षित नहीं हो सकता।
आपकी लागत और परिणाम भिन्न हो सकते हैं.
इंटेल प्रौद्योगिकियों को सक्षम हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर या सेवा सक्रियण की आवश्यकता हो सकती है।
इंटेल बिना किसी सीमा के, व्यापारिक योग्यता की निहित वारंटी, किसी विशेष उद्देश्य के लिए उपयुक्तता, और गैर-उल्लंघन, साथ ही प्रदर्शन के दौरान उत्पन्न होने वाली किसी भी वारंटी, व्यवहार के पाठ्यक्रम, या व्यापार में उपयोग सहित सभी व्यक्त और निहित वारंटी को अस्वीकार करता है।
इंटेल तीसरे पक्ष के डेटा को नियंत्रित या ऑडिट नहीं करता है। सटीकता का मूल्यांकन करने के लिए आपको अन्य स्रोतों से परामर्श करना चाहिए।
© इंटेल कॉर्पोरेशन। Intel, Intel लोगो और अन्य Intel चिह्न Intel Corporation या उसकी सहायक कंपनियों के ट्रेडमार्क हैं। अन्य नामों और ब्रांडों पर दूसरों की संपत्ति के रूप में दावा किया जा सकता है।
0422/ईओएच/मेश/पीडीएफ 350912-001यूएस

दस्तावेज़ / संसाधन

इंटेल वनएपीआई बेस टूलकिट सोनोस्केप को अपने एस-फेटस 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक के प्रदर्शन को अनुकूलित करने में मदद करता है [पीडीएफ] उपयोगकर्ता गाइड oneAPI बेस टूलकिट सोनोस्केप को अपने एस-भ्रूण 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक, एस-भ्रूण 4.0 प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक, प्रसूति स्क्रीनिंग सहायक, स्क्रीनिंग सहायक, सहायक के प्रदर्शन को अनुकूलित करने में मदद करता है

संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका