CNS Core: Medium: A User-centric Adaptation Framework for Edge-Native Applications
CNS Core:Medium:面向边缘原生应用程序的以用户为中心的适配框架
基本信息
- 批准号:2106862
- 负责人:
- 金额:$ 120万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-06-01 至 2025-05-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This proposal addresses a new class of applications called "edge-native applications" that have enormous societal value in domains such as assisting handicapped users, enforcing privacy in video streams, and enhancing the productivity of just-in-time manufacturing. Edge-native applications are simultaneously compute-intensive, bandwidth-hungry, and latency-sensitive. These attributes pose a fundamental challenge to scalability. The goal of this proposal is to develop new techniques for efficiently supporting large numbers of users of such applications, without hurting their quality of experience (QoE).The proposed research is organized into four thrusts. Thrust-1 investigates how on-device processing and adaptive sampling of sensor data can reduce load on edge infrastructure, while minimally impacting QoE. This thrust also creates an API between the operating system and applications for adaptation. Thrust-2 explores how to efficiently and seamlessly move work from overcommitted edge infrastructure to underutilized sites. It investigates both an application-transparent approach that is based on virtual-machine (VM) encapsulation, and an application-optimized approach that seeks to be frugal in data transmission. Thrust-3 creates tools and mechanisms to study QoE. Using machine learning on history-based data that is dynamically collected, it builds models of user-specific and application-specific tradeoffs for mapping application fidelity to QoE. It also creates tools for QoE debugging of edge-native applications. Thrust-4 explores how multi-fidelity applications that dynamically vary QoE can be evaluated without performing user studies. It develops a new evaluation methodology that is based on the concept of synthetic users, also known as "droids".Through close partnership with industry and local government, this research will accelerate the emergence of transformative edge-native applications. Through integration with education and curriculum development, this research will provide unique learning opportunities for students in Computer Science, Electrical and Computer Engineering, and Human-Computer Interaction at the undergraduate and graduate levels. Because of the central role of applications in this research, it offers many research opportunities for a diverse group of individuals, including those from under-represented groups.Software developed in the course of this research will be released open source via GitHub (http://github.com). Benchmarks and experimental data will be released on an institutional website (http://elijah.cs.cmu.edu). All results generated through this research will be available and actively maintained for at least five years after the conclusion of the project or after the publication of the data, whichever is first.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该提案针对的是一类新的应用程序,称为“边缘本地应用程序”,这些应用程序在帮助残疾用户、加强视频流中的隐私保护和提高即时制造的生产率等领域具有巨大的社会价值。边缘本地应用同时具有计算密集型、带宽密集型和延迟敏感型特点。这些属性对可伸缩性构成了根本挑战。该方案的目标是开发新的技术,在不损害用户体验质量的情况下,有效地支持大量此类应用程序的用户。推力-1调查了传感器数据的设备上处理和自适应采样如何在最大限度地降低边缘基础设施的负载的同时,将对QOE的影响降至最低。这一推力还在操作系统和应用程序之间创建了一个API以进行适配。推力-2探讨了如何高效、无缝地将工作从过度使用的边缘基础设施转移到未得到充分利用的站点。它既研究了基于虚拟机(VM)封装的应用程序透明方法,也研究了寻求节约数据传输的应用程序优化方法。推力-3创造了研究QOE的工具和机制。它对动态收集的基于历史的数据使用机器学习,建立特定于用户和特定于应用程序的权衡模型,以将应用程序保真度映射到QOE。它还创建了用于边缘本地应用程序的QOE调试的工具。推力-4探索了如何在不执行用户研究的情况下评估动态变化的QOE的多保真应用程序。它开发了一种新的评估方法,基于合成用户的概念,也被称为“机器人”。通过与行业和地方政府的密切合作,这项研究将加速出现变革性的边缘原生应用。通过与教育和课程开发相结合,这项研究将为本科生和研究生提供计算机科学、电气和计算机工程以及人机交互方面的独特学习机会。由于应用程序在这项研究中的核心作用,它为不同的个人群体提供了许多研究机会,包括那些来自代表不足的群体的人。在此研究过程中开发的软件将通过GitHub(http://github.com).)发布基准和实验数据将在机构网站(http://elijah.cs.cmu.edu).)上发布通过这项研究产生的所有结果将在项目结束后或数据公布后至少五年内(以较早者为准)可用并积极维护。该奖项反映了NSF的法定使命,并已通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Semantic Fast-Forwarding for Video Training Set Construction
视频训练集构建的语义快进
- DOI:10.1145/3572864.3580331
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Feng, Ziqiang;Satyanarayanan, Mahadev
- 通讯作者:Satyanarayanan, Mahadev
Accelerating Silent Witness Storage
加速沉默证人存储
- DOI:10.1109/mm.2022.3193048
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:3.6
- 作者:Satyanarayanan, Mahadev;Feng, Ziqiang;George, Shilpa;Harkes, Jan;Iyengar, Roger;Turki, Haithem;Pillai, Padmanabhan
- 通讯作者:Pillai, Padmanabhan
Balancing privacy and serendipity in cyberspace
平衡网络空间中的隐私和偶然性
- DOI:10.1145/3508396.3512873
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Satyanarayanan, Mahadev;Davies, Nigel;Taft, Nina
- 通讯作者:Taft, Nina
Experience with Using Synthetic Training Images for Wearable Cognitive Assistance
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Roger Iyengar;Emily Zhang;M. Satyanarayanan
- 通讯作者:Roger Iyengar;Emily Zhang;M. Satyanarayanan
Mega-NeRF: Scalable Construction of Large-Scale NeRFs for Virtual Fly- Throughs
- DOI:10.1109/cvpr52688.2022.01258
- 发表时间:2021-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Haithem Turki;Deva Ramanan;M. Satyanarayanan
- 通讯作者:Haithem Turki;Deva Ramanan;M. Satyanarayanan
{{
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 }}
Mahadev Satyanarayanan其他文献
Mahadev Satyanarayanan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('Mahadev Satyanarayanan', 18)}}的其他基金
CSR: CHS: Large: Wearable Cognitive Assistance
CSR:CHS:大:可穿戴认知辅助
- 批准号:
1518865 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
SHB: Medium: Assistive Cloudlet-Based Mobile Computing for the Cognitively Impaired
SHB:中:针对认知障碍者的基于 Cloudlet 的辅助移动计算
- 批准号:
1065336 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Standard Grant
CSR: DMSS, TM: Quantifying the Impact of Latency on Network-Interactive Computing
CSR:DMSS、TM:量化延迟对网络交互式计算的影响
- 批准号:
0833882 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
Interacive Search of Complex Non-Indexed Data
复杂非索引数据的交互式搜索
- 批准号:
0614679 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Standard Grant
CSR---PDOS: Liberating Personal Computing from Hardware
CSR---PDOS:将个人计算从硬件中解放出来
- 批准号:
0509004 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
ITR: Exploiting Remote Infrastructure for Mobile Information Access
ITR:利用远程基础设施进行移动信息访问
- 批准号:
0081396 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Standard Grant
Post-Doctoral Training in Mobile Information Access
移动信息接入博士后培养
- 批准号:
0000484 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Standard Grant
PYI: The Sharing of Data in Distributed Environments
PYI:分布式环境中的数据共享
- 批准号:
8657907 - 财政年份:1987
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
胆固醇羟化酶CH25H非酶活依赖性促进乙型肝炎病毒蛋白Core及Pre-core降解的分子机制研究
- 批准号:82371765
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
锕系元素5f-in-core的GTH赝势和基组的开发
- 批准号:22303037
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于合成致死策略搭建Core-matched前药共组装体克服肿瘤耐药的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:
鼠伤寒沙门氏菌LPS core经由CD209/SphK1促进树突状细胞迁移加重炎症性肠病的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于外泌体精准调控的“核-壳”(core-shell)同步血管化骨组织工程策略的应用与机制探讨
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:
肌营养不良蛋白聚糖Core M3型甘露糖肽的精确制备及功能探索
- 批准号:92053110
- 批准年份:2020
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
Core-1-O型聚糖黏蛋白缺陷诱导胃炎发生并介导慢性胃炎向胃癌转化的分子机制研究
- 批准号:81902805
- 批准年份:2019
- 资助金额:20.5 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
原始地球增生晚期的Core-merging大碰撞事件:地核增生、核幔平衡与核幔边界结构的新认识
- 批准号:41973063
- 批准年份:2019
- 资助金额:65.0 万元
- 项目类别:面上项目
RBM38通过协助Pol-ε结合、招募core调控HBV复制
- 批准号:31900138
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
CORDEX-CORE区域气候模拟与预估研讨会
- 批准号:41981240365
- 批准年份:2019
- 资助金额:1.5 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
相似海外基金
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Reconfigurable Kernel Datapaths with Adaptive Optimizations
协作研究:CNS 核心:中:具有自适应优化的可重构内核数据路径
- 批准号:
2345339 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Movement of Computation and Data in Splitkernel-disaggregated, Data-intensive Systems
合作研究:CNS 核心:媒介:Splitkernel 分解的数据密集型系统中的计算和数据移动
- 批准号:
2406598 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Innovating Volumetric Video Streaming with Motion Forecasting, Intelligent Upsampling, and QoE Modeling
合作研究:CNS 核心:中:通过运动预测、智能上采样和 QoE 建模创新体积视频流
- 批准号:
2409008 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
CNS Core: Medium: Privacy-Preserving and Censorship-Resistant Domain Name System
CNS 核心:中:隐私保护和抗审查域名系统
- 批准号:
2310927 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Programmable Computational Antennas for Sensing and Communications
合作研究:中枢神经系统核心:中:用于传感和通信的可编程计算天线
- 批准号:
2343964 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Standard Grant
CNS Core: Medium: A Systems and User-based Approach to Floating Point Correctness and Resilience
CNS 核心:中:基于系统和用户的浮点正确性和弹性方法
- 批准号:
2211315 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: The Privacy Backplane - A Full Stack Approach to Individualized Privacy Controls Throughout the Internet-of-Things
合作研究:CNS 核心:媒介:隐私背板 - 整个物联网个性化隐私控制的全栈方法
- 批准号:
2211508 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Access, Mobility, and Security above 100 GHz
合作研究:CNS 核心:中:100 GHz 以上的访问、移动性和安全性
- 批准号:
2211617 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Access, Mobility, and Security above 100 GHz
合作研究:CNS 核心:中:100 GHz 以上的访问、移动性和安全性
- 批准号:
2211618 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Rethinking Multi-User VR - Jointly Optimized Representation, Caching and Transport
合作研究:CNS 核心:媒介:重新思考多用户 VR - 联合优化表示、缓存和传输
- 批准号:
2212200 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 120万 - 项目类别:
Continuing Grant