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George Luiz Medeiros Teodoro


George Luiz Medeiros Teodoro

Universidade Federal de Minas Gerais
DCC

Associated researcher





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Last update: 2021/04/25


Degrees

Ph.D. Ciências da Computação na Universidade Federal de Minas Gerais em 2010
M.Sc. Ciências da Computação na Universidade Federal de Minas Gerais em 2006
B.Sc. Ciencia da Computacao na Universidade Federal de Minas Gerais em 2004


Current projects

2021 a AtualOtimização de Aplicações de Patologia Digital em Ambientes Distribuídos Equipados com CPU e GPU - CNPq PQ 313233/2020-9
Diversos tipos de câncer se manifestam por meio de alterações morfológicas em nível celular e sub-celular. Essas mudanças podem ser observadas em imagens microscópicas de tecidos em alta resolução (Whole Slide Images ? WSI). O uso desses dados permite, dentre outras tarefas, acompanhar a evolução da doença e indicar tratamentos com precisão. Como essas imagens têm da ordem de 100Kx100K pixels e contêm centenas de milhares de células, sua avaliação manual por uma patologista é demorada e suscetível a variações. Essas dificuldades motivaram o desenvolvimento de sistemas computadorizados automatizados para auxiliar em diagnósticos e análises correlativas entre alterações morfológicas e informações genômicas[1-8]. A utilização de sistemas computacionais na análise de WSIs leva a diversos benefícios, mas vem acompanhado de desafios. Dentre essas dificuldades destacamos o desenvolvimento de algoritmos, gerenciamento eficiente e privacidade dos dados e alto custo computacional. Neste trabalho abordaremos dois desses aspectos. O primeiro deles é algorítmico e consiste em identificar e reduzir as incertezas nos resultados dessas aplicações em relação a variações de parâmetros de entrada. O segundo refere-se a acelerar essas aplicações em supercomputadores modernos equipados com CPU e GPU (Graphics Processing Unit). Esses objetivos são complementares, pois os estudos de incertezas são caros computacionalmente e, assim, tornam-se viáveis com os ganhos computacionais devido ao uso eficiente de processadores paralelos modernos.
Integrantes: George Luiz Medeiros Teodoro (coordenador).
2015 a AtualLEAPaD: Laboratório de Estudos Avançados em Sistemas Paralelos e Distribuídos
O processamento paralelo e distribuído é uma realidade nos sistemas computacionais há muitos anos. No entanto, observa-se no histórico mais recente, o crescimento dos horizontes de sua aplicação em função de uma nova realidade de mercado, a qual oferece preços muito competitivos para os mais diversos tipos de plataformas de hardware, implicando no aumento das ofertas de soluções e, consequentemente, de demandas de aplicações da sociedade em geral. Logo, se no passado não muito distante, problemas e questões relacionadas ao processamento paralelo e distribuído surgiam em função do desenvolvimento de aplicações caracterizadas por necessitarem de uma grande quantidade de recursos computacionais, hoje surge uma nova classe de problemas em função da pluralidade de dimensões que as novas plataformas de processamento oferecem. Esta pluralidade reflete a incorporação nas plataformas de execução de diferentes tecnologias de hardware com suporte ao processamento intensivo e paralelo, incluindo não apenas os multiprocessadores e aglomerados de computadores, mas tambémFPGAs, GPUs, grades e nuvens computacionais. Dentre os efeitos observados, buscam-se novos modelos computacionais para solucionar as diferentes questões operacionais que se apresentam nesta nova realidade. Neste contexto, o presente projeto se insere apresentando a criação do LEAPaD, um laboratório, virtualmente distribuído entre as instituições parceiras, vocacionado em explorar questões ligadas ao gerenciamento das ações que envolvem o processamento paralelo e distribuído. O LEAPaD, acrônimo para Laboratório de Estudos Avançados em Sistemas Paralelos e Distribuídos, se institui de forma a consolidar linhas de atuação ligadas aos programas associados a este projeto, buscando explorar soluções para construções de aplicações e sistemas de gerenciamento e exploração de processamento de alto desempenho em arquiteturas paralelas e distribuídas, tais como FPGAs, ambientes multiprocessados e com GPUs, aglomerados de computadores e de grades e nuvens computacionais.
Integrantes: Alfredo Goldman vel Lejbman (coordenador), George Luiz Medeiros Teodoro, Alba Cristina Magalhães Alves de Melo, Maria Emília Machado Telles Walter, Genaína Nunes Rodrigues, Vander Ramos, Ricado Pezzuol Jacobi, Aletéia Patrícia Favacho de Araújo, Fabio Kon, Marco Dimas Gubitoso, Gerson Geraldo H. Cavalheiro, Marco Aurélio Gerosa, daniel batista, Maristela Terto Holanda, Eduardo Adilio Pelinson Alchieri, Luciano Volcan Agostin, Renata Hax Sander Leiser, Maurício Lima Pilla, Adenauer Correa Yamin, André Rauber du Bois, Bruno Zatt, Marcelo Schiavon Porto, Rafael Iankowski Soares, Simone André da Costa Cavalheiro, Ana Marilza Pernas Fleischmann, Luciana Foss.

Current applied research projects

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Recent publications

Articles in journals

Computational Model-Based Estimation of Mouse Eyeball Structure From Two-Dimensional Flatmount Microscopy Images
2021. Translational Vision Science & Technology.
Online multimedia retrieval on CPU-GPU platforms with adaptive work partition
2021. JOURNAL OF PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING.
Hardware-Based Fast Hybrid Morphological Reconstruction
2020. IEEE Design & Test.
Deep-learning-based accurate hepatic steatosis quantification for histological assessment of liver biopsies
2020. LABORATORY INVESTIGATION.
Using GPU to accelerate the pairwise structural RNA alignment with base pair probabilities
2020. CONCURRENCY AND COMPUTATION-PRACTICE & EXPERIENCE.
Optimizing Parameter Sensitivity Analysis of Large-Scale Microscopy Image Analysis Workflows with Multi-level Computation Reuse
2020. CONCURRENCY AND COMPUTATION-PRACTICE & EXPERIENCE.
Bitmap filter: Speeding up exact set similarity joins with bitwise operations
2020. INFORMATION SYSTEMS.
Using Multiple Fickett Bands to Accelerate Biological Sequence Comparisons
2019. Journal of Computational Biology.
Effective nuclei segmentation with sparse shape prior and dynamic occlusion constraint for glioblastoma pathology images
2019. JOURNAL OF MEDICAL IMAGING.
MaReIA: a cloud MapReduce based high performance whole slide image analysis framework
2019. DISTRIBUTED AND PARALLEL DATABASES.
Large-scale parallel similarity search with Product Quantization for online multimedia services
2019. JOURNAL OF PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING.
MASA-OpenCL: Parallel pruned comparison of long DNA sequences with OpenCL
2019. CONCURRENCY AND COMPUTATION-PRACTICE & EXPERIENCE.
Multi-objective Parameter Auto-tuning for Tissue Image Segmentation Workflows
2019. JOURNAL OF DIGITAL IMAGING.
Sensitivity analysis in digital pathology: Handling large number of parameters with compute expensive workflows
2019. COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE.
Paralelização e Otimizações do Algoritmo de Indexação de Dados Multimídia baseado em Quantização
2019. REVISTA ELETRÔNICA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA.
Cooperative and out-of-core execution of the irregular wavefront propagation pattern on hybrid machines with Intel ® Xeon Phi-
2018. CONCURRENCY AND COMPUTATION-PRACTICE & EXPERIENCE.
High-performance IP lookup using Intel Xeon Phi: a Bloom filters based approach
2018. JOURNAL OF INTERNET SERVICES AND APPLICATIONS.
Formalization of Block Pruning: Reducing the Number of Cells Computed in Exact Biological Sequence Comparison Algorithms
2018. COMPUTER JOURNAL.
PA-Star: A disk-assisted parallel A-Star strategy with locality-sensitive hash for multiple sequence alignment
2018. JOURNAL OF PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING.
Application performance analysis and efficient execution on systems with multi-core CPUs, GPUs and MICs: a case study with microscopy image analysis
2017. INTERNATIONAL JOURNAL OF HIGH PERFORMANCE COMPUTING APPLICATIONS.
Algorithm sensitivity analysis and parameter tuning for tissue image segmentation pipelines
2017. Bioinformatics (Oxford. Print).
A framework for 3D vessel analysis using whole slide images of liver tissue sections
2016. International Journal of Computational Biology and Drug Design.
CUDAlign 4.0: Incremental Speculative Traceback for Exact Chromosome-Wide Alignment in GPU Clusters
2016. IEEE TRANSACTIONS ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS.
MASE-BDI: agent-based simulator for environmental land change with efficient and parallel auto-tuning
2016. Applied Intelligence (Dordrecht. Online).
Real-Time Three-Dimensional Cell Segmentation in Large-Scale Microscopy Data of Developing Embryos
2016. DEVELOPMENTAL CELL.
MASA
2016. ACM Transactions on Parallel Computing.
Approximate similarity search for online multimedia services on distributed CPU-GPU platforms
2014. The VLDB Journal.

Papers in conferences

Image Registration with Optimal Regularization Parameter Selection by Learned Auto Encoder Features
2021. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2021).
Histopathology Image Registration by Integrated Texture and Spatial Proximity based Landmark Selection and Modification
2021. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2021).
Scalable and Efficient Spatial-Aware Parallelization Strategies for Multimedia Retrieval
2020. IEEE 32nd International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing (SBAC-PAD 2020).
Parallel Comparison of Huge DNA Sequences in Multiple GPUs with Pruning
2020. 28th Euromicro International Conference on Parallel, Distributed, and Network-Based Processing (PDP 2020).
Increasing Accuracy of Medical CNN Applying Optimization Algorithms: an Image Classification Case
2019. The 8th Brazilian Conference on Intelligent Systems (BRACIS).
Medical Imaging Processing Architecture on ATMOSPHERE Federated Platform
2019. Special Session on Federation in Cloud and Container Infrastructures.
Liver steatosis segmentation with deep learning methods
2019. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI'19).
Efficient Hardware Implementation of the Fast Hybrid Morphological Reconstruction Algorithm
2018. 31st Symposium on Integrated Circuits and System Design (SBCCI).
Analysis of Cellular Feature Differences of Astrocytomas with Distinct Mutational Profiles Using Digitized Histopathology Images
2018. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'18).
Segmentation of Overlapped Steatosis in Whole-Slide Liver Histopathology Microscopy Images
2018. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'18).
Clumped Nuclei Segmentation with Adjacent Point Match and Local Shape-Based Intensity Analysis in Fluorescence Microscopy Images
2018. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'18).
Efficient Hardware Implementation of Morphological Reconstruction based on Sequential Reconstruction Algorithm
2017. 30th Symposium on Integrated Circuits and Systems Design (SBCCI).
Parallel Biological Sequence Comparison in Linear Space with Multiple Adjustable Bands
2017. 4th International Conference on Algorithms for Computational Biology (AlCoB 2017).
Parallel and Efficient IP Lookup using Bloom Filters on Intel(R) Xeon Phi(tm) and Multi-Core CPUs
2017. XXXV Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC).
Parallel and Efficient Sensitivity Analysis of Microscopy Image Segmentation Workflows in Hybrid Systems
2017. IEEE CLUSTER 2017.
Automated Level Set Segmentation of Histopathologic Cells with Sparse Shape Prior Support and Dynamic Occlusion Constraint
2017. The IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI): From Nato to Macro.
Online Multimedia Similarity Search with Response Time-Aware Parallelism and Task Granularity Auto-Tuning
2017. 29th International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing (SBAC-PAD).
Dynamic Registration for Gigapixel Serial Whole Slide Images
2017. The IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI): From Nato to Macro.
Robust cell segmentation for histological images of Glioblastoma
2016. 2016 IEEE 13th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2016).
Avaliação de Cluster Raspberry Pi para Execução de Aplicações de Análise de Imagens Médicas Microscópicas
2016. 43º SEMISH ? Seminário Integrado de Software e Hardware.
A MapReduce Based High Performance Whole Slide Image Analysis Framework in the Cloud
2016. Second International Workshop on Data Management and Analytics for Medicine and Healthcare (DMAH 2016).
Run-time optimizations for replicated dataflows on heterogeneous environments
2010. The ACM International Symposium on High Performance Distributed Computing (HPDC 2010).

Extended abstracts in conferences

High Throughput Whole-Slide Microscopy Image Analysis of Glioblastoma Pathology Images Identifies Molecular and Survival Correlates
2014. TCGA 3rd Annual Scientific Symposium.
Machine-based Classification of Oligodendroglioma Component in Glioblastoma using Large-scale Microscopic Image Analysis Uncovers Oligodendroglial Molecular Signatures.
2012. The TCGA Scientific Symposium.
High Performance Computing for Integrative Analysis of Large Pathology Image Datasets
2012. AMIA 2012 Annual Symposium.

Abstracts in conferences


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Current students

MS

Vinícius Silva Nogueira. A definir. Início: 2020. Universidade Federal de Minas Gerais (Orientador principal)

PhD

Willian de Oliveira Barreiros Júnior. A definir. Início: 2018. Universidade de Brasília (Orientador principal)
Andre Lauar Sampaio Meirelles. A definir. Início: 2017. Universidade de Brasília (Orientador principal)
Jeremias Moreira Gomes. Análise de Sensibilidade em Aplicações Médicas utilizando Surrogate Models. Início: 2016. Universidade de Brasília (Orientador principal)

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