3D Fourierova rekonstrukce je využívána v cryo-elektronové mikroskopii pro vytvoření trojrozměrného obrazu (voxelového pole) ze sady dvourozměrných obrazů vzorku. Jelikož se jedná o výpočetně náročnou operaci, byla v rámci spolupráce UVT MU s Spanish National Center for Biotechnology implementována GPU-akcelerovaná verze 3D Fourierovy rekonstrukce. Task-based runtime systémy slouží k automatickému mapování úlohového paralelismu na výpočetní zdroje. Tyto systémy mohou pracovat v distribuovaném heterogenním prostředí (uzly s konvenčními GPU a akcelerátory) a automaticky přiřazovat jednotlivé úlohy na hardware tak, aby byl minimalizován čas běhu. Současná implementace 3D Fourierovy rekonstrukce podporuje distribuované heterogenní prostředí, ale v rámci uzlu nedokáže dynamicky optimalizovat přiřazování úloh k výpočetním zdrojům (např. Fourierova transformace vstupních obrázků je vždy provedena pouze na CPU či pouze na GPU).

Úkolem bakalářské práce je modifikovat implementaci 3D Fourierovy rekonstrukce tak, aby využívala některý z dostupných task-based runtime systémů, přičemž je doporučeno (nikoliv však vyžadováno) využití StarPU. Modifikovaná implementace musí být schopna běhu v distribuovaném prostředí a musí využívat GPU akcelerátory. Jakmile bude implementace funkční, provede student vyhodnocení jejího výkonu. Student dále zhodnotí, zda je možné integrovat do implementace dynamický autotuning využívající Kernel Tuning Toolkit (KTT), popř. jaké změny v runtime systému či KTT by tuto integraci umožnily.