UJI
  • UJI
  • Notícies
  • Investigadors de l'UJI treballen en el desenvolupament d'un nou paradigma computacional basat en l'anàlisi de transprecisió

Investigadors de l'UJI treballen en el desenvolupament d'un nou paradigma computacional basat en l'anàlisi de transprecisió

18/06/2020 | SCP

Investigadors del grup High-Performance Computing and Architectures (HPC&A) de la Universitat Jaume I participen en el projecte europeu «Open TransPREcision COMPuting» (OPRECOMP), que té com a objectiu construir una base innovadora i fiable per a la informàtica fonamentada en l'anàlisi de transprecisió.

Els sistemes i aplicacions informàtiques tradicionals s'han dissenyat sota el supòsit conservador que cada càlcul ha de ser precís. Aquest principi de disseny s'ha mantingut fins ara gràcies a l'eficiència computacional assegurada per la llei de Moore i la seua constant millora exponencial. No obstant això, el context actual requereix un canvi des d'aquest paradigma tradicional a un altre de més flexible i eficient, en el qual l'eficiència energètica en cada operació siga la clau.

El principi que subjau en aquest enfocament és que quasi qualsevol aplicació implica una gran quantitat de càlculs intermedis, la precisió dels quals és irrellevant per a l'usuari final, que només està interessat en la fiabilitat i la validesa del resultat final. La raó principal per la qual en els sistemes actuals aquests passos intermedis es continuen realitzant amb total precisió és que el maquinari, el programari d'execució, els entorns de programació i els enfocaments algorítmics existents no ofereixen solucions ben avaluades per a relaxar la precisió de manera controlable sense sacrificar la fiabilitat. Eliminar aquesta limitació permetria una sèrie d'oportunitats quant a reducció del temps i energia de resolució en ordres de magnitud, sense comprometre la precisió i la fiabilitat del resultat final.

El projecte pretén demostrar que aquesta idea és vàlida en una enorme gamma d'escenaris d'aplicació. Així, l'objectiu és construir un marc complet per a la computació de transprecisió, que abasta dispositius, circuits i arquitectura, eines de programari, algorismes i estructures de dades, juntament amb la teoria matemàtica i els fonaments físics corresponents. D'aquesta manera, es mostrarà que la computació de transprecisió és el plantejament a adoptar en els sistemes futurs, i que l'impacte de les aproximacions intermèdies en el resultat final pot ser delimitat i controlat. Al llarg del projecte s'utilitzaran una sèrie de plataformes de treball com a demostradors i per a la verificació amb vista a una posterior explotació industrial. La qualitat de la computació de transprecisió es provarà en diferents aplicacions en els àmbits d'Internet de les Coses, Big Data Analytics, Deep Learning o simulacions HPC.

OPRECOMP planeja desenvolupar un paradigma i un ecosistema de computació radicalment nous. Inspirats per la naturalesa i la intel·ligència del cervell humà, els sistemes desenvolupats estan dissenyats per a gastar la quantitat justa d'energia que es requereix per a realitzar qualsevol operació en particular. Mentre que per a les aplicacions financeres els sistemes proposats adoptaran l'aritmètica d'alta precisió, uns altres, com la mineria de dades o les aplicacions de consum humà, tindran la possibilitat d'adoptar una aritmètica menys precisa i fins i tot abastar els errors comesos per les tecnologies de circuits de baixa potència o les noves tecnologies emergents.

El consorci OPRECOMP compta amb un equip interdisciplinari d'experts en matemàtiques, algorismes, aplicacions, enginyeria de programari, disseny de sistemes, integració, circuits, arquitectura, física i tecnologia de la memòria de vuit universitats, institucions d'investigació i empreses europees i dues suïsses. Concretament, el projecte compta amb la particicipació d'IBM Research GmbH (Zurich, Suïssa), ETZ Zürich (Suïssa), CEA (París, França), UNIPG (Perusa, Itàlia), UNIBO (Bolonya, Itàlia), CINECA (Bolonya, Itàlia), QUB (Belfast, Regne Unit), GreenWaves Technologies (Grenoble, França), TUKL (Kaiserlautern, Alemanya) i la Universitat Jaume I.

Més informació

Informació proporcionada per: Servei de Comunicació i Publicacions