疎行列と低ランク行列技術を用いた多電極アレイの高速シミュレーション

疎行列と低ランク行列技術による多電極アレイの高速シミュレーション 学術的背景 多電極アレイ(multi-electrode arrays, MEAs)は、特に網膜プロテーゼ(retinal prostheses)などのニューロン刺激装置において重要な役割を果たします。これらのデバイスは、神経細胞に電気刺激を与えることで視力を回復させたり、神経変性疾患を治療したりします。しかし、これらのデバイスの電場分布や電流ダイナミクスをシミュレートすることは非常に高い計算複雑さを伴います。従来のシミュレーション方法では、数百万個の相互接続された抵抗(resistor mesh)を処理する必要があり、電極数が増加しピクセルサイズが縮小すると、計算時間とメモリ要件が急激に増加し、シミュレーションがほぼ不可能に...