Performance evaluation of big data processing strategies for neuroimaging
Notice bibliographique
Résumé
Neuroimaging datasets are rapidly growing in size as a result of advancements in image acquisition methods, open-science and data sharing. However, the adoption of Big Data processing strategies by neuroimaging processing engines remains limited. Here, we evaluate three Big Data processing strategies (in-memory computing, data locality and lazy evaluation) on typical neuroimaging use cases, represented by the BigBrain dataset. We contrast these various strategies using Apache Spark and Nipype as our representative Big Data and neuroimaging processing engines, on Dell EMC's Top-500 cluster. Big Data thresholds were modeled by comparing the data-write rate of the application to the filesystem bandwidth and number of concurrent processes. This model acknowledges the fact that page caching provided by the Linux kernel is critical to the performance of Big Data applications. Results show that in-memory computing alone speeds-up executions by a factor of up to 1.6, whereas when combined with data locality, this factor reaches 5.3. Lazy evaluation strategies were found to increase the likelihood of cache hits, further improving processing time. Such important speed-up values are likely to be observed on typical image processing operations performed on images of size larger than 75GB. A ballpark speculation from our model showed that in-memory computing alone will not speed-up current functional MRI analyses unless coupled with data locality and processing around 280 subjects concurrently. Furthermore, we observe that emulating in-memory computing using in-memory file systems (tmpfs) does not reach the performance of an in-memory engine, presumably due to swapping to disk and the lack of data cleanup. We conclude that Big Data processing strategies are worth developing for neuroimaging applications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».