digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800

Monte Carlo adalah teknik yang sangat powerful untuk proses simulasi pencitraan x-ray. Metode monte carlo dapat mensimulasikan sistem transport foton beserta interaksinya dengan materi dalam sistem yang sangat kompleks secara akurat dan alami. MC-GPU adalah salah program yang dikembangkan oleh Andreu Badal dan telah banyak digunakan untuk simulasi citra radiografi dan kalkulasi dosis untuk diagnosis radiologi. Tujuan tesis ini adalah untuk studi peningkatan efisiensi waktu komputasi dengan menggunakan GPU dibandingkan terhadap CPU. Selain itu, tesis ini juga akan memperlihatkan pengaruh perubahan beberapa parameter fisis dalam simulasi terhadap citra hasil simulasi sekaligus juga mengevaluasi apakah citra yang dihasilkan dari simulasi GPU memiliki kualitas yang sama dengan citra hasil dari simulasi CPU. Untuk setiap jumlah partikel x-ray, simulasi pada CPU dilakukan secara serial dan berulang hingga semua partikel berhasil disimulasikan. Pada GPU, setiap foton disimulasikan oleh sebuah thread (core) sehingga sejumlah thread dieksekusi secara paralel sesuai dengan jumlah core pada GPU. Simulasi dilakukan masing-masing pada sebuah GPU yang memiliki 384 core dan 2304 core. Simulasi yang sama juga dilakukan pada CPU berprosesor 4 core dan 12 core. Simulasi dilakukan menggunakan material uji berupa sebuah balok yang memiliki 6 buah voksel. Simulasi menggunakan jumlah partikel sebanyak 106 hingga 1011, dan menggunakan energi masukan yang berlainan. Simulasi pada GPU 2304 core mampu memberikan akselerasi hingga 64 - 114 kali lebih cepat dibanding CPU, sedangkan simulasi pada GPU 384 core mampu memberikan akselerasi 20 – 30 kali lebih cepat. Kecepatan maksimal simulasi pada CPU adalah 2,16 x 106 x-rays/s sementara pada GPU kecepatan simulasinya adalah sebesar 4,4 x 107 x-rays/s. Kualitas citra hasil simulasi yang optimal diperoleh pada history mulai 108, dan energi 60 keV – 90 keV. Analisis statistik memberikan bukti bahwa citra hasil simulasi pada CPU dan GPU secara relatif adalah sama.