Collaborative Research: CNS Core: Medium: A Unified Prefetch Framework for Approximation-Tolerant Interactive Applications

合作研究:CNS Core:Medium:用于近似容忍交互式应用程序的统一预取框架

基本信息

  • 批准号:
    2140552
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 20万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-07-01 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Interactivity is a core requirement for a wide range of user-facing applications, including data visualizations, web search and games. These user-facing, interactive apps must achieve low latency responses in order to satisfy users, which cannot always be met by waiting for a user's decision before reacting. An alternative is to pre-fetch data in anticipation of users' choices. There are several limitations to existing uses of prefetching: (1) it is often developed in an adhoc way for each application, and does not consider all optimization aspects, and (2) they do not explicitly take advantage of the approximation tolerant nature of many interactive applications. Approximation tolerance means that users prefer fast but approximated, over fully correct but slow, results.This project designs a General Prefetching Framework called GPF that explicitly decouples prediction and scheduling from the client application. A configurable prediction model estimates the likelihood of requests at different future time intervals, and a general scheduler uses these predictions to decide which requests to send to the client. This framework is novel in several ways: (1) rather than explicit requests, the client occasionally offers predictions to the scheduler, which considers network and resource conditions when pushing results to the client, (2) GPF exploits application tolerance to send partial results for a massive number of candidate requests, rather than full results for a few requests, and (3) GPF dynamically shifts placement of the predictor and scheduler computation on the client or server based on latency, network, and resource conditions.The supporting research brings together performance and scheduling ideas from the networking community with optimization, storage, and interaction ideas from the database and visualization communities. GPF will integrate and eliminate user-perceived application latency in applications across multiple domains, including data visualization, media players, webpage navigation, vehicular control, and games. The multidisciplinary research (networking, information visualization, and database systems) will be integrated into courses on data science, databases, networking, and visualization. Software will be open sourced, and will have significant, long-term impact on the way interactive applications are developed. The outcomes of the research and education material will be disseminated via workshops, publications, and open-source repositories. These education and outreach plans will further increase participation in this multidisciplinary topic that will lead to the continuing advancement of big data visualization techniques, network scheduling and prioritization designs, and ultimately benefit the increasing number of domains that rely on, or demand, interactive applications to make time critical decisions and discoveries.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.
交互性是各种面向用户的应用程序的核心要求,包括数据可视化、网络搜索和游戏。 这些面向用户的交互式应用程序必须实现低延迟响应才能满足用户的需求,而通过在做出反应之前等待用户的决定并不总是能够满足用户的需求。 另一种方法是根据用户的选择预取数据。 预取的现有使用有几个限制:(1)它通常是针对每个应用程序以临时方式开发的,并且没有考虑所有优化方面,以及(2)它们没有明确利用许多应用程序的近似容忍性质交互式应用程序。 近似容差意味着用户更喜欢快速但近似的结果,而不是完全正确但缓慢的结果。该项目设计了一个称为 GPF 的通用预取框架,它明确地将预测和调度与客户端应用程序解耦。 可配置的预测模型估计未来不同时间间隔的请求的可能性,通用调度程序使用这些预测来决定将哪些请求发送到客户端。 该框架在几个方面都很新颖:(1) 客户端偶尔会向调度程序提供预测,而不是显式请求,调度程序在将结果推送到客户端时会考虑网络和资源条件,(2) GPF 利用应用程序容差来发送部分结果大量候选请求,而不是少数请求的完整结果,并且 (3) GPF 根据延迟、网络和资源条件动态转移预测器和调度器计算在客户端或服务器上的位置。支持研究汇集了来自网络社区的性能和调度想法来自数据库和可视化社区的优化、存储和交互想法。 GPF 将集成并消除跨多个领域的应用程序中用户感知的应用程序延迟,包括数据可视化、媒体播放器、网页导航、车辆控制和游戏。 多学科研究(网络、信息可视化和数据库系统)将被整合到数据科学、数据库、网络和可视化课程中。 软件将是开源的,将对交互式应用程序的开发方式产生重大、长期的影响。 研究成果和教育材料将通过研讨会、出版物和开源存储库传播。这些教育和推广计划将进一步增加对这一多学科主题的参与,这将导致大数据可视化技术、网络调度和优先级设计的持续进步,并最终使越来越多依赖或需要交互式应用程序的领域受益。做出时间紧迫的决策和发现。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值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(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Floo: automatic, lightweight memoization for faster mobile apps
Floo:自动、轻量级记忆,可实现更快的移动应用程序
Marauder: Synergized Caching and Prefetching for Low-Risk Mobile App Acceleration
Marauder:协同缓存和预取以实现低风险移动应用程序加速
  • DOI:
    10.1145/3458864.3466866
  • 发表时间:
    2021-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ramanujam, Murali;Madhyastha, Harsha V.;Netravali, Ravi
  • 通讯作者:
    Netravali, Ravi
{{ 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 }}

Ravi Netravali其他文献

Apparate: Rethinking Early Exits to Tame Latency-Throughput Tensions in ML Serving
幻影显形:重新考虑早期退出以缓解 ML 服务中的延迟-吞吐量紧张
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2312.05385
  • 发表时间:
    2023-12-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yinwei Dai;Rui Pan;An;Iyer;Kai Li;Ravi Netravali
  • 通讯作者:
    Ravi Netravali
in the Proceedings of the 17th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI ’20)
第 17 届 USENIX 网络系统设计与实现研讨会论文集 (NSDI –20)
the 21st
21日
This paper is included in the Proceedings of the 16th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation.
本文收录于第 16 届 USENIX 操作系统设计与实现研讨会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
    1970-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ayush Goel;Jingyuan Zhu;Ravi Netravali;H. Madhyastha
  • 通讯作者:
    H. Madhyastha
NetVigil: Robust and Low-Cost Anomaly Detection for East-West Data Center Security
NetVigil:为东西方数据中心安全提供强大且低成本的异常检测
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024-09-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kevin Hsieh;Mike Wong;Santiago Segarra;Sathiya Kumaran Mani;Trevor Eberl;A. Panasyuk;Ravi Netravali
  • 通讯作者:
    Ravi Netravali

Ravi Netravali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('Ravi Netravali', 18)}}的其他基金

RINGS: Object-Oriented Video Analytics for Next-Generation Mobile Environments
RINGS:下一代移动环境的面向对象视频分析
  • 批准号:
    2147909
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CNS Core: Small: Not All Cameras are Created Equal: Systems Support for Highly Adaptive Video Analytics Pipelines
CNS 核心:小型:并非所有摄像机都是一样的:对高度自适应视频分析管道的系统支持
  • 批准号:
    2153449
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Fast or Dynamic Websites? Eliminating the Need to Choose
CNS 核心:小型:快速还是动态网站?
  • 批准号:
    2101881
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Fast or Dynamic Websites? Eliminating the Need to Choose
CNS 核心:小型:快速还是动态网站?
  • 批准号:
    2151630
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: A Unified Prefetch Framework for Approximation-Tolerant Interactive Applications
合作研究:CNS Core:Medium:用于近似容忍交互式应用程序的统一预取框架
  • 批准号:
    2105773
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Adaptive Web Execution: Supporting Billions of Diverse Users by Adapting Execution to Available Resources
职业:自适应 Web 执行:通过使执行适应可用资源来支持数十亿不同的用户
  • 批准号:
    2152313
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Adaptive Web Execution: Supporting Billions of Diverse Users by Adapting Execution to Available Resources
职业:自适应 Web 执行:通过使执行适应可用资源来支持数十亿不同的用户
  • 批准号:
    1943621
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CNS Core: Small: Not All Cameras are Created Equal: Systems Support for Highly Adaptive Video Analytics Pipelines
CNS 核心:小型:并非所有摄像机都是一样的:对高度自适应视频分析管道的系统支持
  • 批准号:
    2006437
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

LncMOB3A-2编码多肽在肠外致病性大肠杆菌入侵中枢神经系统中的作用机制研究
  • 批准号:
    32302954
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
S100A9作为万古霉素儿童中枢神经系统抗感染个体化治疗预测因子的机制研究和量效分析
  • 批准号:
    82304631
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
失重效应影响中枢神经系统药物脑空间分布及药动学的机制和调控研究
  • 批准号:
    82373939
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
染色质重塑因子CHD3调控中枢神经系统少突胶质细胞发育的机制研究
  • 批准号:
    82301950
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于人体镜像中枢神经系统和信任度的假肢互适应机制研究
  • 批准号:
    62363006
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    31 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: CNS Core: Small: Accelerating Serverless Cloud Network Performance
协作研究:CNS 核心:小型:加速无服务器云网络性能
  • 批准号:
    2229454
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CISE-MSI: RCBP-RF: CNS: ESD4CDaT - Efficient System Design for Cancer Detection and Treatment
合作研究:CISE-MSI:RCBP-RF:CNS:ESD4CDaT - 癌症检测和治疗的高效系统设计
  • 批准号:
    2318573
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Center of Biomedical Research Excellence in CNS Metabolism
中枢神经系统代谢生物医学卓越研究中心
  • 批准号:
    10557542
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
Collaborative Research: CNS Core: Small: A Compilation System for Mapping Deep Learning Models to Tensorized Instructions (DELITE)
合作研究:CNS Core:Small:将深度学习模型映射到张量化指令的编译系统(DELITE)
  • 批准号:
    2230945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: Efficient Ways to Enlarge Practical DNA Storage Capacity by Integrating Bio-Computer Technologies
合作研究:中枢神经系统核心:小型:通过集成生物计算机技术扩大实用 DNA 存储容量的有效方法
  • 批准号:
    2343863
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了