CSR: Small: Collaborative Research: System Research on Persistent High-Dimensional Data Access and Its Application to Semiclassical Molecular Dynamics Simulation

CSR:小型:协作研究:持久高维数据访问的系统研究及其在半经典分子动力学模拟中的应用

基本信息

  • 批准号:
    1526055
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 25.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-09-01 至 2021-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

High dimensional data arise in many scientific studies. High-frequency accesses of large disk-resident high dimensional datasets pose both I/O and algorithmic challenges for high access efficiency. Investigators of this proposal are faced with high dimensional data from semiclassical molecular dynamics studies that need to be accessed repeatedly at a very high frequency during the simulation, and in some simulation studies the datasets can be far larger than the memory capacity. The project addresses the challenge of large high-dimensional datasets by proposing a middleware system for fast access of storage-resident high dimensional data, with easy-to-use APIs for data organizing, indexing, search, and I/O latency hiding. In order to enable fast searches with low memory footprint, various indexing structures are explored and a new locality preserving tree (LPT) is proposed. Furthermore, the project exploits specific data access patterns in dynamics studies for I/O latency hiding through overlapping of computations with I/O's, enabled by a small set of easy-to-use programming constructs for non-blocking read/write operations that are under development for further reduction of data access time. The developed non-blocking APIs are compatible with hard disk drives (HDDs) and hybrid solid state drives (SSDs) and HDDs. In addition, an SSD-based I/O accelerator is developed and integrated with non-blocking APIs.This project tackles important and challenging problems for accessing large high-dimensional data sets, which has applications beyond semiclassical molecular dynamics simulations. The investigators will leverage the research efforts to motivate and educate students. To broaden the impact beyond project participants, courses will be enhanced with knowledge, insights, and materials obtained from the research, with careful adaptation as course materials and course projects.
高维数据出现在许多科学研究中。大型磁盘驻留的高维数据集的高频率访问对高访问效率提出了I/O和算法挑战。 研究人员面临的是来自半经典分子动力学研究的高维数据,这些数据需要在模拟过程中以非常高的频率重复访问,并且在某些模拟研究中,数据集可能远远大于内存容量。该项目通过提出一个用于快速访问存储驻留的高维数据的中间件系统,以及用于数据组织、索引、搜索和I/O延迟隐藏的易于使用的API,来解决大型高维数据集的挑战。为了实现低内存占用的快速搜索,探索了各种索引结构并提出了一种新的局部保留树(LPT)。此外,该项目利用动态研究中的特定数据访问模式,通过计算与I/O的重叠来隐藏I/O延迟,通过一小组易于使用的编程结构来实现非阻塞读/写操作,这些操作正在开发中,以进一步减少数据访问时间。开发的非阻塞API与硬盘驱动器(HDD)和混合固态驱动器(SSD)和HDD兼容。此外,我们还开发了一个基于SSD的I/O加速器,并将其与非阻塞API集成。该项目解决了访问大型高维数据集的重要和具有挑战性的问题,其应用范围超出了半经典分子动力学模拟。研究人员将利用研究工作来激励和教育学生。 为了扩大项目参与者之外的影响,课程将通过从研究中获得的知识,见解和材料来增强,并仔细调整为课程材料和课程项目。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Machine Learning-based Vulnerability Study of Interpose PUFs as Security Primitives for IoT Networks
基于机器学习的插入 PUF 作为物联网网络安全原语的漏洞研究
  • DOI:
    10.1109/nas51552.2021.9605405
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Thapaliya, Bipana;Mursi, Khalid T.;Zhuang, Yu
  • 通讯作者:
    Zhuang, Yu
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Yu Zhuang其他文献

Synthesis of indirect work exchange networks considering both isothermal and adiabatic process together with exergy analysis.
综合考虑等温和绝热过程的间接功交换网络以及火用分析。
Inhibition of SENP3 by lentivirus induces suppression of apoptosis in experimental subarachnoid hemorrhage in rats.
慢病毒抑制 SENP3 可诱导大鼠实验性蛛网膜下腔出血细胞凋亡的抑制。
  • DOI:
    10.1016/j.brainres.2015.06.032
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yang Yi-Qing;Li Hua;Zhang Xiang-Sheng;Li Wei;Huang Li-Tian;Yu Zhuang;Jiang Tian-Wei;Chen Qiang;Hang Chun-Hua
  • 通讯作者:
    Hang Chun-Hua
Multiobjective Optimization of Interplant Heat Exchanger Networks Considering Utility Steam Supply and Various Locations of Interplant Steam Generation/Utilization
考虑公用蒸汽供应和不同厂间蒸汽生成/利用地点的厂间换热器网络多目标优化
Research progress on negative air ions in urban environment in China
Nephropathogenic Infectious Bronchitis Virus Infection Altered the Metabolome Profile and Immune Function of the Bursa of Fabricius in Chicken
  • DOI:
    doi: 10.3389/fvets.2020.628270
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Jun Kuang;Puzhi Xu;Yan Shi;Yitian Yang;Ping Liu;Shupeng Chen;Changming Zhou;Guyue Li;Yu Zhuang;Ruiming Hu;Guoliang Hu;Xiaoquan Guo
  • 通讯作者:
    Xiaoquan Guo

Yu Zhuang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Yu Zhuang', 18)}}的其他基金

CDS&E: Fast Search of Growing High-Dimensional Big Data to Enable Accurate Semiclassical Molecular Dynamics Studies of Large Molecular Systems
CDS
  • 批准号:
    2103563
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ALGORITHM: Collaborative Research: SEIDD--Scalable Domain Decomposition Algorithms for Solving Parabolic Problems
算法:合作研究:SEIDD——解决抛物型问题的可扩展域分解算法
  • 批准号:
    0305393
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
  • 批准号:
    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
  • 批准号:
    31972324
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
  • 批准号:
    81900988
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
  • 批准号:
    31802058
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
  • 批准号:
    31870821
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
  • 批准号:
    31772128
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
  • 批准号:
    81704176
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

Collaborative Research: CSR: Small: Expediting Continual Online Learning on Edge Platforms through Software-Hardware Co-designs
协作研究:企业社会责任:小型:通过软硬件协同设计加快边缘平台上的持续在线学习
  • 批准号:
    2312157
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CSR: Small: Caphammer: A New Security Exploit in Energy Harvesting Systems and its Countermeasures
合作研究:CSR:小型:Caphammer:能量收集系统的新安全漏洞及其对策
  • 批准号:
    2314681
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CSR: Small: Cross-layer learning-based Energy-Efficient and Resilient NoC design for Multicore Systems
协作研究:CSR:小型:基于跨层学习的多核系统节能和弹性 NoC 设计
  • 批准号:
    2321224
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CSR: Small: Caphammer: A New Security Exploit in Energy Harvesting Systems and its Countermeasures
合作研究:CSR:小型:Caphammer:能量收集系统的新安全漏洞及其对策
  • 批准号:
    2314680
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CSR: Small: Cross-layer learning-based Energy-Efficient and Resilient NoC design for Multicore Systems
协作研究:CSR:小型:基于跨层学习的多核系统节能和弹性 NoC 设计
  • 批准号:
    2321225
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CSR: Small: Expediting Continual Online Learning on Edge Platforms through Software-Hardware Co-designs
协作研究:企业社会责任:小型:通过软硬件协同设计加快边缘平台上的持续在线学习
  • 批准号:
    2312158
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Collaborative Research: Decentralized Real-Time Machine Learning Systems on Near-User Edge Devices
CSR:小型:协作研究:近用户边缘设备上的分散式实时机器学习系统
  • 批准号:
    2104416
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Collaborative Research:Heterogeneous Ultra Low Power Accelerator for Wearable Biomedical Computing
CSR:小型:协作研究:用于可穿戴生物医学计算的异构超低功耗加速器
  • 批准号:
    2006274
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Collaborative Research: Overheard at Home - Mitigating Overhearing of Continuous Listening Devices
CSR:小:协作研究:在家无意中听到的声音 - 减轻连续监听设备的无意中听到的情况
  • 批准号:
    1815274
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Collaborative Research: Overheard at Home - Mitigating Overhearing of Continuous Listening Devices
CSR:小:协作研究:在家无意中听到的声音 - 减轻连续监听设备的无意中听到的情况
  • 批准号:
    1816213
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 25.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了