國家高速網路與計算中心 (簡稱國網) 是財團法人國家實驗研究院的研究機構。除了自身的研究，國網也提供台灣杉一號、台灣杉二號兩台高速運算主機的資源供其他研究單位以及民間企業申請使用。 筆者的近年研究的主題是以蒙地卡羅模擬進行釔-90放射栓塞治療的輻射劑量分布，使用GATE/GEANT4的框架。本節演講將分享在台灣杉一號安裝設定 GATE/GEANT4 以及使用的經驗。

1. 國網台灣杉一號使用經驗
李昕迪 Sin-Di Lee
2020-08-02

2. 自我介紹
• 高雄榮⺠總醫院核子醫學科醫師 (2010-11 ∼)
• 2006 接觸 Linux (Ubuntu)
• 2009 接觸 OpenStreetMap
• 受自由軟體文化浸泡入味的醫療人員
1

3. 還願

4. 3

5. 核子醫學

6. 將放射性同位素應用於臨床用途:
• 檢體檢驗
• 影像診斷
• 治療
5
Photo by Myohan at en.wikipedia, CC BY 3.0

7. 6

8. 什麼蒙地卡羅模擬？
• 1940 年代，由洛斯阿拉莫斯國家實驗室的核武器計劃的三位科學家
提出 (John von Neumann、Stanisław Marcin Ulam 和 Nicholas
Constantine Metropolis)。
• 使用亂數來解決很多計算問題的方法。
• 與它對應的是確定性演算法。
7
維基百科

9. 蒙地卡羅方法 vs 確定性演算法
8

10. Beta ray 的命運
9
Wikimedia Commons

11. Monte Carlo Simulation 的角色
• 設定物質分佈，設定射源 (可能
是電子射束、X-ray 射束或是
radioisotope)。
• 加上物理學家設定好的物理模
型。
• 因為每一顆光子、每一顆電子
在物質中的遭遇都不一樣，透
過那個物理模型去模擬實際的
情況。
• GATE (GEANT4 application for
tomographic emission) 是個開
源的蒙地卡羅模擬軟體。
10
Official site of GATE

12. 從物質分佈
11

13. 得到輻射劑量
12

14. 還可以知道是電子提供的劑量
13

15. 或是電磁波提供的劑量
14

16. 暴力

17. 本來的做法
16
李昕迪（2019）。蒙地卡羅模擬法評估肝腫瘤患者之釔-90 微球體放射栓塞治療的輻射劑量分布。
高雄醫學大學醫學影像暨放射科學系碩士在職專班碩士論文，高雄市。

18. Ubuntu
的世界
很單純

19. 18
https://opengate.readthedocs.io/en/latest/packagerequirements.html

20. ROOT GEANT4 GATE
19
https://opengate.readthedocs.io/en/latest/installation.html

21. • 用 ssh 連結我的 laptop 和主機
• 用 scp 傳檔案
• 用 tmux 管理 session
• 運用 command > log.txt 把輸出留下來，並監控進度
20

22. 就這樣畢業了

23. 去年和今年
有研究計畫

24. 23

25. 24

26. 25

27. 26

28. 自己
灌軟體
在家目錄

29. 一些不一樣
• 可以使用 scp 和 sftp
• 可以使用 tmux 的分割視窗功能，但不能延⻑ session
• 安裝不像 Ubuntu 那麼簡單了
28

30. ROOT GEANT4 GATE
glew
cling
cmake
xerces
29

31. 收費方式
• 使用到計算叢集的計算節點才收費
• 儲存空間 (/home 目錄 100GB 以內免費，/work 目錄 1.5TB 以內免
費 (但會 28 天清除一次))
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32. 預付卡

33. 32

34. 33

35. 提交 job 的方法
• 把你要運算的資料和 script 準備好
• 加上一個執行它的 bash script
• 如果你在 windows 上寫 bash script 的話，記得要 dos2unix foo.sh
• chmod u+x foo.sh
• qsub foo.sh
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36. 運算效能
• 一筆資料的運算時間從大約 20 小時增加為大約 35 小時，可能因為
CPU 的時脈從 4.2GHz 換成 2.4GHz
• 有很多我沒碰觸到的功能: 多核心平行運算、GPU
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37. 肯定體驗
• 客服人員都很親切有效率
• 系統的說明文件是中文的!! 而且持續更新
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38. Thank You
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