Mixed Precision FFTs

混合精度 FFT

基本信息

  • 批准号:
    2595728
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2021 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

This research is a continuation of my undergraduate masters research project of the same title. The Fast Fourier Transform (FFT) is an extremely widely used algorithm in many areas of scientific computing. As new generations of computing hardware implement and enable the use of novel datatypes (for example bfloat16), it is important to understand the impact that using these new modes has on algorithms, of which the FFT is a very important example. So far, the project has involved implementing bfloat16 FFTs ina new version of an existing scientific code, Astro-Accelerate, whichis a GPU (graphics processing unit) accelerated code for studying radio astronomy datasets. In Astro-Accelerate, I managed to reduce the time spent doing FFTs in the search of a given file by 50%, scaling this saving up to the size of supercomputer that would be required inthe data processor of next generation telescopes, such as the SKA(Square Kilometre Array), this would translate to electricitysavings worth millions of pounds.It could also be used to reduce the upfront hardware requirement by tens of millions of pounds.The further aims and objectives of the project are to continue investigating the impact of mixed precision FFTs in wider, more general applications.Also it will be important to document the process of determining whether mixed precision FFTs are useful in a given context.This will involvepotentially developing novel implementations of the FFT to use features (including but not limited to mixed precision) on newly available hardware.The intended impact of the project is to allowresearchers using the FFT, and others considering using mixed precision to understand the impact that changing their code might have, without having to do it themselves. Additionally, the findings of this project may help to guide the next generations of computing hardware, as wemay find either particularly effective/ineffective approaches that could justify hardware changes.Another direction the project could take is using techniques developed in the field of numerical analysis to study the effect of mixed precision on generic FFTs when used to perform convolutions. Convolutions are widely used in the rapidly changing field ofmachine learning, and interestingly, mixed precision implementations are advertised as drop in replacements of existing single precision codes.In some cases they not only runfaster on a computer, but also producemore robust neural networks (due to regularisation). This demonstrates that it is extremely important to understand how to quantify an appropriate amount of numerical precision for a given application, and not just assume that more precision is better.So far, the research has involved a mixture of low level coding, using CUDA C/C++ to programand optimisethe GPUcode, as well as high level Python + MATLAB scripts to visualise and processthe output of the software written in C.This project falls within the EPSRC Digital Signal Processing research area.
这项研究是我的本科同名硕士研究项目的延续。快速傅立叶变换(FFT)是一种在许多科学计算领域中使用非常广泛的算法。随着新一代计算硬件实现并支持使用新的数据类型(例如BFLOAT 16),了解使用这些新模式对算法的影响是很重要的,FFT就是一个非常重要的例子。到目前为止,该项目已经在现有科学代码Astro-Accelerate的新版本中实现了16个浮点FFT,这是一个用于研究射电天文数据集的GPU(图形处理单元)加速代码。在Astro-Accelerate中,我设法将搜索给定文件所花费的FFT时间减少了50%,将节省的时间扩展到下一代望远镜(如SKA(平方公里阵列))的数据处理器所需的超级计算机的大小,这将转化为价值数百万磅的电力节约。它还可以用于减少数千万磅的前期硬件需求。该项目的进一步目标和目标是继续研究混合精度FFT在更广泛的范围内的影响,更普遍的应用。同样重要的是记录确定混合精度FFT在给定环境中是否有用的过程。这将涉及潜在地开发FFT的新实现,以便在新可用的硬件上使用特性(包括但不限于混合精度)。该项目的预期影响是允许使用FFT的研究人员和其他考虑使用混合精度的人了解改变他们的代码可能产生的影响,而不必自己动手。此外,该项目的发现可能有助于指导下一代计算硬件,因为我们可以找到特别有效/无效的方法来证明硬件改变的合理性。该项目可能采取的另一个方向是使用在数值分析领域发展的技术来研究当用于执行卷积时混合精度对通用FFT的影响。卷积被广泛应用于快速变化的机器学习领域,有趣的是,混合精度实现被宣传为取代现有单精度代码的下降。在某些情况下,它们不仅在计算机上运行得更快,而且由于正则化而产生更健壮的神经网络。这表明,了解如何量化给定应用程序的适当数值精度是极其重要的,而不仅仅是假设精度越高。到目前为止,这项研究涉及到低级编码的混合,使用CUDA C/C++编程和优化GPU代码,以及高级Python+MATLAB脚本来可视化和处理用C编写的软件输出。该项目属于EPSRC数字信号处理研究领域。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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

{{ 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 }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

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('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

High-precision force-reflected bilateral teleoperation of multi-DOF hydraulic robotic manipulators
  • 批准号:
    52111530069
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    10 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目

相似海外基金

オリゴ糖代謝酵素の基質特異性解明及びPrecision Prebioticsの開発
阐明寡糖代谢酶的底物特异性并开发精准益生元
  • 批准号:
    24K14784
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Precision Dry Etching of 2D Materials: 2DETCH
2D 材料的精密干法蚀刻:2DETCH
  • 批准号:
    EP/Z531121/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Enabling precision engineering of complex chemical products for high value technology sectors.
为高价值技术领域实现复杂化学产品的精密工程。
  • 批准号:
    EP/X040992/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
SBIR Phase II: Zero Trust Solution for Precision Medicine and Precision Health Data Exchanges
SBIR 第二阶段:精准医疗和精准健康数据交换的零信任解决方案
  • 批准号:
    2226026
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
A novel precision-engineered microfluidic chip for wear particle research
一种用于磨损颗粒研究的新型精密设计微流控芯片
  • 批准号:
    DP240102971
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Precision Psychiatry for Compulsivity
强迫症的精准精神病学
  • 批准号:
    MR/Y011384/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
関節リウマチにおけるPrecision medicine達成のための科学的根拠の確立
为实现类风湿关节炎精准医疗奠定科学基础
  • 批准号:
    24K11609
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
胆道癌における相同組換え修復欠損に基づいたprecision medicineの構築
基于胆道癌同源重组修复缺陷的精准医疗构建
  • 批准号:
    24K11926
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Piecing together the Neutrino Mass Puzzle in Search of New Particles with Precision Oscillation Experiments and Quantum Technologies
通过精密振荡实验和量子技术拼凑中微子质量难题以寻找新粒子
  • 批准号:
    ST/W003880/2
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
Tuning Precision Fabricated Liquid Crystal Adsorbents - Toward Tailored Adsorption of Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances
调整精密制造的液晶吸附剂 - 针对全氟和多氟烷基物质的定制吸附
  • 批准号:
    24K17729
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了