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质子治疗中扫描照射的模拟计算及并行加速的任务书
任务书
一、研究背景
质子治疗是一种高精度、高剂量放射治疗技术，可以有效地治疗癌症等疾病。然而，质子治疗中的模拟计算和照射过程是非常耗时的，需要大量的计算资源。为了提高计算速度和准确性，需要开展质子治疗中扫描照射的模拟计算及并行加速的研究。
二、研究内容
1.了解质子治疗中扫描照射的过程和方法。
2.研究质子治疗中的模拟计算方法。
3.设计并开发用于质子治疗中模拟计算和照射的并行计算框架。
4.开展模拟计算和照射的实验，评估并行加速算法的性能。
三、研究方法
1.文献调研：查阅相关文献，了解质子治疗中扫描照射的过程和方法，以及已有的模拟计算和并行加速技术。
2.算法设计：根据质子治疗中的特点，设计适用于模拟计算和照射的并行算法。
3.软件开发：基于设计的算法，开发用于质子治疗中模拟计算和照射的并行计算框架。
4.实验评估：使用开发的框架进行模拟计算和照射的实验，并评估并行加速算法的性能，包括计算速度和计算准确性。
四、研究进度安排
第1-2周：进行文献调研，了解质子治疗中扫描照射的过程和方法，以及已有的模拟计算和并行加速技术。
第3-4周：设计模拟计算和照射的并行算法。
第5-6周：开发用于质子治疗中模拟计算和照射的并行计算框架。
第7-8周：进行模拟计算和照射的实验。
第9-10周：评估并行加速算法的性能，并撰写研究报告。
五、预期成果
1.对质子治疗中扫描照射的过程和方法的深入了解。
2.设计的模拟计算和照射的并行算法。
3.用于质子治疗中模拟计算和照射的并行计算框架。
4.实验评估的性能结果和分析报告。
5.研究报告的撰写。
六、参考文献
1.WesterlyDC,SchaalDW,RuchalaKJ,etal.Clinicalexperiencewithintensity-modulatedprotontherapyforbreastcanceraftermastectomy.[J].IntJRadiatOncolBiolPhys,2010,76(2):528-537.
2.SchippersJM,LomaxAJ,BussièreMR,etal.Clinicalintroductionofthefirstcompact360°gantryforintensitymodulatedprotontherapy.[J].Radiotherapyandoncology:journaloftheEuropeanSocietyforTherapeuticRadiologyandOncology,2008,86(1):S401-S.
3.PaganettiH,NiemiercoJ,BortfeldT,etal.Initialpatientparameterscanpredictfinalpencilbeamscanningprotonplanqualityincludingrobustnessagainstsetuperrors.[J].MedPhys,2014,41(2):021721.
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