Elements: Sustained Innovation and Service by a GPU-accelerated Computation Tool for Applications of Topological Data Analysis
要素:GPU加速计算工具在拓扑数据分析应用中的持续创新和服务
基本信息
- 批准号:2310510
- 负责人:
- 金额:$ 60万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-08-01 至 2026-07-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Topological data analysis (TDA) and persistent homology (PH) are powerful algebraic topology-based methods for extracting significant topological features in large datasets, with diverse applications ranging from astronomy to biology, social sciences, and artificial intelligence (AI). However, with the rapid advancement of data instrumentation and generative data production, TDA tasks have become increasingly complex and computationally intensive. Thus, to keep up with the ever-evolving technological trends of hardware-accelerated software and increasing demand for fast topological data analytics, a highly efficient parallel TDA software is crucial. To address this need, the PIs of this project develop an open-source GPU-accelerated software tool for various TDA applications, in collaboration with domain experts, software developers, and high-performance computing researchers.The objective of this project is to enhance the computing efficiency and ensure sustained innovation and service of the GPU-accelerated computation tool. The specific goals of the project are fourfold: (1) to design and implement enhanced algorithms that efficiently parallelize computations and minimize data movement; (2) to enable our TDA software on a heterogeneous computing platform; (3) to design a graphical user interface that attracts non-GPU programming users and allows integration with other user-level TDA software tools; and (4) to test and evaluate our open-source software through state-of-the-art applications in AI and machine learning. These developments will provide timely hardware-acceleration solutions for TDA applications, make TDA more accessible to scientists and data analysts across disciplines, and advance scientific discoveries in the TDA community and industries.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.
拓扑数据分析(TDA)和持久性同源性(PH)是基于代数拓扑的强大方法,用于在大型数据集中提取重要的拓扑特征,其应用从天文学到生物学,社会科学和人工智能(AI)不等。但是,随着数据仪器和生成数据生产的快速发展,TDA任务变得越来越复杂和计算密集。因此,为了跟上硬件加速软件的不断发展的技术趋势,以及对快速拓扑数据分析的需求不断增长,高效的并行TDA软件至关重要。为了满足这一需求,该项目的PI与域专家,软件开发人员和高性能计算研究人员合作开发了用于各种TDA应用程序的开源GPU加速软件工具。该项目的目的是提高计算效率并确保持续的GPU-aCcelation Computation Computation Computation Computation Computation Computation Computation工具。该项目的具体目标是四倍:(1)设计和实施增强的算法,以有效地平行计算并最大程度地减少数据移动; (2)在异质计算平台上启用我们的TDA软件; (3)设计一个图形用户界面,该界面吸引非GPU编程用户并允许与其他用户级的TDA软件工具集成; (4)通过AI和机器学习中的最新应用程序测试和评估我们的开源软件。这些事态发展将为TDA应用提供及时的硬件加速解决方案,使TDA跨学科的科学家和数据分析师更容易获得TDA,并在TDA社区和行业中提高了科学发现。该奖项反映了NSF的法定任务,并通过该基金会的知识优点和广泛的criperia来评估NSF的法定任务。
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 }}
Xiaodong Zhang其他文献
Microbial and nutritional regulation of high-solids anaerobic mono-digestion of fruit and vegetable wastes
果蔬废弃物高固体厌氧单消化的微生物和营养调节
- DOI:
10.1080/09593330.2017.1301571 - 发表时间:
2018-02 - 期刊:
- 影响因子:2.8
- 作者:
Hui Mu;Yan li;Yuxiao Zhao;Xiaodong Zhang;Dongliang Hua;Haipeng Xu;Fuqiang Jin - 通讯作者:
Fuqiang Jin
Molecular dynamics investigation of thermo-physical properties and hydrogen-bonds of 1-ethyl-3-methylimidazolium dimethylphosphate-water system
1-乙基-3-甲基咪唑二甲基磷酸盐-水体系热物理性质和氢键的分子动力学研究
- DOI:
10.1016/j.molliq.2017.04.031 - 发表时间:
2017-07 - 期刊:
- 影响因子:6
- 作者:
Tianyu Li;Zongchang Zhao;Xiaodong Zhang - 通讯作者:
Xiaodong Zhang
Surface morphology and kerf quality during fiber laser cutting of high volume fraction SiC particles-reinforced aluminum matrix composites
高体积分数SiC颗粒增强铝基复合材料光纤激光切割过程中的表面形貌和切口质量
- DOI:
10.1007/s11665-022-07526-5 - 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:2.3
- 作者:
Xiaodong Zhang;Hui Zhou;Bowen Zhou;Rong Wang;Haobo Han;Xiaoyang Jiang;Maojun Li - 通讯作者:
Maojun Li
Facile fabrication of stretchable and multifunctional thermoelectric composite fabrics with strain-enhanced self-powered sensing performance
轻松制造具有应变增强自供电传感性能的可拉伸多功能热电复合织物
- DOI:
10.1016/j.coco.2022.101275 - 发表时间:
2022-08 - 期刊:
- 影响因子:8
- 作者:
Xinyang He;Xiaodong Zhang;Honghua Zhang;Chengzu Li;Qingliang Luo;Xinxin Li;Liming Wang;Xiaohong Qin - 通讯作者:
Xiaohong Qin
A low EVM zero-IF RF transmitter for cognitive radio application
用于认知无线电应用的低 EVM 零中频射频发射机
- DOI:
10.1007/s11767-011-0500-5 - 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Xiaodong Zhang;Xiaowei Zhu;Jing Liu;Chang - 通讯作者:
Chang
Xiaodong Zhang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('Xiaodong Zhang', 18)}}的其他基金
Understanding the molecular basis of checkpoint response during DNA double-strand break repair
了解 DNA 双链断裂修复过程中检查点反应的分子基础
- 批准号:
MR/Y001192/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Research Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: Hardware and Software Support for Memory-Centric Computing Systems
协作研究:SHF:中:以内存为中心的计算系统的硬件和软件支持
- 批准号:
2312507 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: SHF: Medium: A New Direction of Research and Development to Fulfill the Promise of Computational Storage
合作研究:SHF:Medium:实现计算存储承诺的研发新方向
- 批准号:
2210753 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Continuing Grant
Travel: Travel Support for The 42nd IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS 2022)
差旅:第 42 届 IEEE 国际分布式计算系统会议 (ICDCS 2022) 差旅支持
- 批准号:
2139584 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
SHF: Small: Automatic, adaptive and massive parallel data processing on GPU/RDMA clusters in both synchronous and asynchronous modes
SHF:小型:在同步和异步模式下在 GPU/RDMA 集群上自动、自适应和大规模并行数据处理
- 批准号:
2005884 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
Travel Support for the 39th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS 19)
第 39 届 IEEE 国际分布式计算系统会议 (ICDCS 19) 的差旅支持
- 批准号:
1931341 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Inferring Marine Particle Properties from Polarized Volume Scattering Functions
合作研究:从偏振体散射函数推断海洋颗粒特性
- 批准号:
1917337 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
Organisation and regulation of bacterial enhancer-binding proteins
细菌增强子结合蛋白的组织和调节
- 批准号:
BB/R018499/1 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Research Grant
Travel Support for the 38th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS 18)
第 38 届 IEEE 国际分布式计算系统会议 (ICDCS 18) 的差旅支持
- 批准号:
1836366 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
REU Site: Undergraduate Research in Intelligent Autonomous Vehicles
REU 网站:智能自动驾驶汽车本科生研究
- 批准号:
1659813 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
建筑学科青年学术沙龙-2023
- 批准号:52342802
- 批准年份:2023
- 资助金额:10.00 万元
- 项目类别:专项项目
可持续创新型城市即时配送服务运营管理研究
- 批准号:72361137005
- 批准年份:2023
- 资助金额:200 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
国家可持续议程创新示范区建设路径差异与发展路线图研究
- 批准号:42301326
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
在线创新社区同伴回应、官方认可与用户持续贡献:一项动态模型研究
- 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
受自然启发的辐射制冷技术的创新及其在可持续建筑中应用
- 批准号:52211530089
- 批准年份:2022
- 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
An Immersive, Interdisciplinary Training Program for Workforce Development and Sustained Engagement in Entrepreneurship and Translational Research for Alzheimer's Disease and Related Disorders
沉浸式跨学科培训计划,旨在促进劳动力发展和持续参与阿尔茨海默病及相关疾病的创业和转化研究
- 批准号:
10683336 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Collegiate recovery programming in the U.S.: An implementation science and mixed methods study
美国的大学恢复规划:实施科学和混合方法研究
- 批准号:
10767056 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Supporting Sustained HIVTreatment Adherence after Initiation (SUSTAIN)
支持开始后持续的 HIV 治疗依从性 (SUSTAIN)
- 批准号:
10663952 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Supporting Sustained HIVTreatment Adherence after Initiation (SUSTAIN)
支持开始后持续的 HIV 治疗依从性 (SUSTAIN)
- 批准号:
10321138 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Teaching attentional awareness and control in ADHD
教授注意力缺陷多动症的注意力意识和控制
- 批准号:
10472066 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别: