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Análisis en tiempo real de datos no estructurados con aprendizaje automático en arquitecturas heterogéneas

Created by
  • Haebom

Autor

Fotis I. Giasemis

Describir

Este artículo presenta una secuencia de comandos basada en redes neuronales gráficas para reconstruir trayectorias de partículas cargadas, utilizada en el experimento LHCb del CERN. La alta precisión en física de partículas requiere un procesamiento masivo de datos, y el filtrado (disparo) de datos en tiempo real es crucial para lograrlo. Este estudio presenta un método para implementar eficientemente modelos de aprendizaje automático, específicamente redes neuronales gráficas, en un entorno de procesamiento de datos de alta frecuencia de 40 MHz para maximizar el rendimiento y minimizar el consumo de energía. La secuencia de comandos se implementa en arquitecturas de GPU y FPGA, y su rendimiento y consumo de energía se comparan y analizan con algoritmos existentes.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Demostrar la utilidad de las redes neuronales gráficas en el procesamiento de datos en tiempo real en experimentos de física de alta energía como el experimento LHCb.
Sugerimos la posibilidad de mejorar el rendimiento y la eficiencia energética del procesamiento de datos en tiempo real mediante el uso de computación de alto rendimiento basada en GPU y FPGA.
Demostramos un rendimiento mejorado a través del análisis comparativo de algoritmos basados ​​en aprendizaje automático en comparación con los algoritmos clásicos existentes.
Limitations:
Los resultados se limitan a un experimento específico (LHCb) y su generalización a otros experimentos o conjuntos de datos requiere más estudios.
Es posible que falten descripciones detalladas del proceso de mejora y optimización del rendimiento de la implementación de FPGA.
La falta de una descripción detallada de la estructura específica y la selección de hiperparámetros de las redes neuronales gráficas puede generar una reproducibilidad deficiente.
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