2014年3月7日 星期五

繪圖技術加上一些數學,如何讓一個男人找到真愛

繪圖技術加上一些數學,如何讓一個男人找到真愛

By Brian Caulfield on February 3, 2014
https://blogs.nvidia.com.tw/2014/02/true-love/

一位寂寞的洛杉磯加州大學博士班學生,運用數學、GPU 及一些駭客技術,找到了真愛。































































Chris McKinlay在 OkCupid 約會服務網站挖掘個人資料,讓自己能在女性的評分中名列前茅,且最終也遇見了他的未婚妻 Christine Tien Wang。這樣的故事讓他在全球數學家圈子裡擁有一定的名聲。
這個故事還有一些不為人知的部分:McKinlay 使用了 CUDA、以及一顆 Tesla GPU 來進行大量的數據運算,進而成就了他幸運的愛情。「這可能太超過了,但是當我眼前有這樣的一套設備時,我很難抗拒去使用它,」McKinlay 如此說著。

CUDA 是一種平行程式設計模型,它使用繪圖處理器 (GPU) ,讓通用運算變得簡單。有了 CUDA 之後,開發人員可以利用 GPU 的平行處理能力,這讓他們得以獲得那種過去僅能在幾百萬美元超級電腦中才能發現的運算威力。

現年 35 歲的 McKinlay,就是運用數學訣竅及一些黑暗技巧的活生生例證,他具有的能力在功能上相當於漫畫書中的超能力。

知道何時該施展

在研究所之前,McKinlay 在一個由麻省理工學院畢業生組成的「21 點」撲克牌玩家社團中打牌,利用他的數學技巧來維持生計。

現在的他則擁有博士學位,主要是研究活在我們腸道內的細菌- 也被稱為是微生物的結構,此一研究領域希望有朝一日能發展出可治療所有因肥胖而造成的癌症的方法。

將這種專業知識應用在約會市場中,甚至會讓那些無往不利的酒吧搭訕高手自慚形穢。

「走出去且如果很積極的話,一個晚上可以遇到幾十個人,」McKinlay 說著,「但是我把自己放在每個人的適配百分比的頂端,等於是讓2萬至2萬5千名女人看到我的個人資料,而且這不是隨機的,這些女人在問題的回答上,有著統計上的顯著相似之處。」

強大的處理能力,帶來絕佳的約會對象

由 Wired 的 Kevin Poulson 首度說出的這個故事,是關於 McKinlay 如何使用兩台 Mac Mini 伺服器在 OkCupid 的女性個人資料中進行資料探勘,並從該網站服務對其使用者所提出的數千個問題中,找出他們最在乎的部分。」

McKinlay 當時針對使用約會服務的不同類型女性建構了一些模型,並針對他的理想女性類型最重視的問題進行回答。結果是:這項服務將他評級為可與數千名可能對象適配。




為了加速這些數據的處理過程,McKinlay 利用 CUDA 在 C/C++ 上的擴展性,來運用他的博士論文用到的 Tesla GPU。































































這讓他能快速地使用一種演算法,這個被稱為 K20 模式的運算法是由貝爾實驗室所開發,原本是用來分析染病的黃豆農作物,他利用這個演算法將 2 萬名女性的集合分成七個不同的群集。

「我已經把它運用在我的論文研究上,」McKinlay 說他使用超級電腦加速器來加速他的任務,「所以,關於我花了一個月的時間來駭進 OkCupid 網站,而不是做我應該做的事,我一點都不感到內疚。」


一天兩場約會?在現在就是平行處理

在電腦上做些調整,他可以設計程式來查看他最佳對象的個人檔案,並發出他已經看過她們的個人檔案的信號,這使得 McKinlay 能夠隨心所欲安排面對面的約會;有些時候一天要安排到兩場約會。在他的第 88 次約會,他遇到了 Tien。他們現在計畫要結婚。

假如 McKinlay 執行他的約會能像他執行程式碼那般:以平行方式進行,那或許可以進展得更快一些。「很不幸的是,我是一個單執行緒的處理器,」他如此說著。

2012年2月13日 星期一

CUDA新應用 - 持續跳動中的心臟手術

很久沒再提筆寫NVIDIA GPU CUDA的應用, 原因是現在知道CUDA是什麼(GPU圖形處理器能發揮CPU 20X~400X運算能力的威力)的人已經很多了, 而且CUDA驚奇的新應用也不斷的被開發出來, 也許你在報章雜誌上看到新發表出來的研究, 有些還是因為GPU 20X~400X高速運算能力而能在有生之年被分析出來的.

廢話不多說, 今天來轉述一下上星期我們美國阿斗仔(新加坡話叫做阿毛)告訴我的新應用, 如果講得不好請見諒, 因為很多單字已經超出我的英文能力範圍之外.

心臟手術其實很難進行, 因為它一直在跳動, 如果你想要讓它停下來, 同時用個類似葉克膜之類的設備維持心臟以外器官之所需, 你要擔的風險是心臟本身因為長時間沒有足夠的養分而壞死. 當必須實施活體心臟手術時, 醫生的技巧要很高明, 技術要比替氣球刮鬍子還要高明.

現在透過CUDA的高速運算, 醫生能在儀器前面看到一顆完全靜止的心臟, 並進行遠距設備開刀 -- 雖然實際心臟還在搏動, 但是透過CUDA智慧演算後的心臟跳動都被聰明的offset掉. 從此醫生透過遠距設備開刀的穩定性, 甚至要比醫生不透過儀器親手操刀還穩.

阿毛說, 這技術已經開發成設備, 進入實驗階段, 假以時日就會改變現在的技術.

PS. 鼓勵一下做NVIDIA GeForce顯示卡(GPU圖形處理器)的各位, 我們的工作是佛心來的事業, 誰也不知道自己年紀大的時候是否需要用的GPU CUDA開發出來的技術來救自己的命, 只能期望GPU CUDA繼續飛速進步, 別等到自己或朋友需要這技術時, 還要等好幾年才能導入一般醫療項目而延誤生機. 救自己, 愛NVIDIA GPU CUDA.


2011年5月28日 星期六

超級運算專家聚焦台北NVIDIA GPU技術大會

超級運算專家聚焦台北NVIDIA GPU技術大會
產學界研究機構紛紛投入GPU平行運算技術



GPU(繪圖處理器)平行運算蓬勃發展,為促進國內各項相關專業和應用領域之交流,NVIDIA(輝達)(19)日假台北喜來登飯店舉辦NVIDIA GPU技術大會(GTC ),匯聚國內產學界研究單位之專家、教授及合作夥伴,共同展現GPU運算在國內超級運算、天文科學、災害防治、醫學等領域之重大研究與應用成果。

精采議程內容包括:
  • NVIDIA CUDA行銷總監Sanford Rusell分享現代平行運算的演進
  • NCHC國網中心利用GPU實現高速計算改進與創新應用
  • 國家災害防救科技中心利用GPU進行高光譜影像分析與應用
  • 國家衛生研究院運用CUDA平台進行醫學超音波成像與未來醫療
  • 台灣大學物理系運用GPU結合自適性網格在天文模擬之應用與效能
  • 長庚大學資工系展現GPU-REMuSic工具於圖形處理器環境之實作
NVIDIA(輝達)台灣分公司總經理郭滄賀表示:「NVIDIA GTC已是全球最重要的運算盛事,讓各個需要大量運算資源的領域了解GPU平行運算模式如何高效擴充運算效能,以及突破各種最複雜的密集型運算挑戰。因此,我們近年來不僅積極在台灣推廣CUDA平行運算教學,更承諾將這個全球性的年度重要運算議程移植到本土的GPU運算社群,突顯出GPU與平行運算對台灣各科學和專業領域的重要性,並為電腦運算加速轉型。」

為了進一步加速落實平行運算在全球的運用與發展,NVIDIA(輝達)已在全球設有超過90CUDA研究中心(CRC)CUDA教學中心(CTC),這些CUDA研究中心是在眾多研究領域中運用GPU運算技術達到卓著成效的機構,當中甚至是全球從事最創新和最重要科學研究的佼佼者。此外,目前全球也有超過400所大學(http://www.nvidia.com.tw/object/cuda_courses_and_map_tw.html)設有教授運用NVIDIA® CUDA®架構繪圖處理器(GPU)進行平行編程的課程。其中國立台灣大學等CUDA卓越研究中心,以及長庚大學、淡江大學、東海大學、慈濟大學,以及國家高速網路與計算中心等,均相繼投入GPU平行運算的教學和研究,並促使每年有成千上數畢業生具有運用GPU密集式平行運算的知識和專長,同時也能在眾多不同領域中促進下一波的科學發現。

CUDA研究中心促進了各大學研究團隊與大量平行運算領域的研究組織之合作契機,同時提供諸多益處,如專為核心研究人員與學者而設計的各項活動、在進行研究時可取得專屬的NVIDIA®技術人員之協助,以及特別設計的線上和個人訓練課程。

CUDA教學中心計畫是同類教學中心中第一個由硬體廠商成立並推廣到大專院校的計畫。此計畫帶來諸多助益,例如教學素材之捐贈,包括教科書、軟體授權和教學實驗室電腦系統中的CUDA架構GPU,同時更有針對學校所需的硬體提供專屬的採購優惠。CUDA教科書的繁體中文版本也於516日正式出版販售,預期可使CUDA教學在台灣更加普及化。

欲瞭解更多NVIDIA GPU技術大會台北場次的相關活動介紹、大會議程及課程資訊,請瀏覽NVIDIA GPU技術大會網站。欲瞭解NVIDIA研究活動與CUDA相關計畫的詳細資訊,請瀏覽NVResearch網站。

全新NVIDIA Tesla M2090繪圖處理器打破科學運算世界紀錄

全新NVIDIA Tesla繪圖處理器打破科學運算世界紀錄
全新旗艦級Tesla M2090繪圖處理器創AMBER分子動態模擬新紀錄
針對廣泛產業與研究應用提供傑出效能

NVIDIA(輝達)針對高速運算領域推出全球最快的平行運算處理器Tesla™ M2090繪圖處理器(GPU)。同時,Tesla M2090 GPU在其中一項主要科學運算效能評測中達到空前快速的計算速度。

Tesla M2090 GPU
搭載512 CUDA®平行處理核心,可達到665 Gigaflop的最高雙精度效能;相較於僅用一顆CPU執行的效能,Tesla M2090可讓應用加速高達10倍。

在最新版本的AMBER 11軟體工具(在生物分子交互作用模擬領域中其中一項最廣為採用的應用)中,4Tesla M2090 GPU4CPU一併使用,模擬速度可達到每天69奈秒的效能新高。僅用一顆CPU運作的超級電腦,其執行AMBER軟體的最快效能紀錄是每天46奈秒。(1)

美國聖地牙哥計算機中心副研究教授兼AMBER程式碼主持人Ross Walker表示:「這是有記錄以來最快的速度。透過多顆Tesla M2090 GPU,大學裡相關科系的AMBER使用者可以得到比使用大量超級電腦進行運算更強的應用效能。」

Tesla M2090 GPU
將搭載在HP ProLiant SL390 G7 4U伺服器等伺服器產品販售。SL390系列是專為同時運用GPUCPU的混合型運算環境而設計,是HP伺服器解決方案中SL6500 Scalable System的一部份,特別為scale-out和高速運算市場需求進行最佳化。

SL390 G7 4U
伺服器可搭載多達8Tesla M2090 GPU,但所占空間只有半個4U機殼的寬度,其系統配置包括8GPU2CPU,提供市場上最高的GPU-CPU傳輸密度。這個系統非常適用於量子化學和分子動力學,甚至到地震模擬處理和資料分析等廣泛的應用。

惠普公司Hyperscale事業群行銷總監Glenn Keels表示:「客戶執行密集式資料中心應用時需要可以快速、有效地處理龐大複雜資料的系統。HPNVIDIA長久以來的合作,已共同建立了業界其中一種最快的CPUGPU運算的系統配置,為客戶提供他們所需的處理效能和速度,以應付最複雜的科學運算。」

AMBER外,Tesla M2090 GPU也可適用於眾多GPU加速的高速運算應用,包括分子動力學應用(NAMDGROMACS軟體);電腦輔助研發(CAE)應用(ANSYS MechanicalAltair AcusolveSimulia Abaqush等軟體);地球科學應用(WRFHOMMEASUCA等軟體);石油與天然氣探勘應用(Paradigm Voxelgeo Schlumberger Petrel軟體);以及MATLABGADGET2GPU-BLAST等其他重要應用。

1:以公佈的最高AMBER效能數字-每天46奈秒為依據,來源可參照http://ambermd.org/amber10_bench_files/jac_nve_kraken_ranger_large.png網站。

全球眾多大學與研究機構擁抱GPU平行運算技術

全球眾多大學與研究機構擁抱GPU平行運算技術
400多家研究機構運用CUDA克服生物學、資訊工程、醫學、氣象學、
藥物學、物理學等領域的各種難題

NVIDIA(輝達)宣布14個國家新增35家全新CUDA研究中心和CUDA教學中心,進一步加速平行運算在全球盛行。

目前全球有超過400家大學設有教授運用NVIDIA® CUDA®架構繪圖處理器(GPU)進行平行編程的課程,繼而每年有數萬名畢業生具有運用GPU密集式平行運算的知識和專長。增加了這35家全新的CUDA研究中心和教學中心,讓目前已採用GPU克服現今最具挑戰性運算難題的眾多研究機構之陣容更強盛,同時也能在眾多不同領域中促進下一波的科學發現。

這些CUDA研究中心是在眾多研究領域中運用GPU運算技術達到卓著成效的機構,當中甚至是全球從事最創新和最重要科學研究的佼佼者。這些全新的研究中心運用CUDA從事的研究包括:
  • 美國賓州大學/費城兒童醫院-加入GPU加速功能的藥物代謝動力學(人體對新藥物的反應)和藥效學(藥物對人體產生的作用)的資料分析,可快速發現新藥的效力和安全性,進而大幅縮短藥物研發的時間和降低成本。
  • 美國太平洋西北國家實驗室-加入GPU加速功能的次表層傳輸模擬器STOMP (http://stomp.pnnl.gov),可藉由預測污染物浸入地下水的流向協助提升公共安全;同時具有GPU加速功能的NWChem (http://www.nwchem.org)可克服光合作用、蛋白質功能和燃燒作用過程中的關鍵問題。這兩項研究都是Extreme Scale Initiative計畫的其中一部份。
  • 德勒斯登工業大學(德國)-採用NVIDIA CUDA架構的粒子模擬(PIC) (http://en.wikipedia.org/wiki/Particle-in-cell )演算法,可顯著提升血漿模擬的規模和準確性,讓採用雷射離子束加強癌症治療功效,以及針對物質研究打造全新的放射源。

其他全新CUDA研究中心,包括:
  • ETH Zurich (瑞士)
  • Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod (俄羅斯)
  • Technische Universität Braunschweig (德國)
  • Technische Universität Darmstadt (德國)
  • Universidade Federal Fluminense (巴西)
  • 美國阿肯色大學
  • 美國匹茲堡大學
  • 英國雪菲爾大學
  • 美國維吉尼亞理工大學

CUDA教學中心已將GPU運算技術整合至他們主流的計算機程式設計課程中。新的教學中心包括:
  • 英國布魯內爾大學
  • 美國卡內基美隆大學矽谷校區
  • Conservatoire National des Arts et Metiers (法國)
  • Facultad de Ingeniería, Universidad de la República (烏拉圭)
  • 美國佛羅里達州立大學
  • 美國格林奈爾學院
  • Kazimierz Wielki University (波蘭)
  • MS Ramaiah Institute of Technology (印度)
  • 美國新墨西哥礦業及科技學院
  • 挪威科技大學
  • 美國普渡大學
  • Universidad de Málaga (西班牙)
  • Universidade Anhembi Morumbi (巴西)
  • Universidade Federal de São Paulo (巴西)
  • Università di Catania (義大利)
  • 美國阿克隆大學
  • 美國阿拉巴馬大學
  • 美國亞利桑那大學
  • 美國阿肯色大學
  • University of Moratuwa (斯里蘭卡)
  • 美國羅徹斯特大學
  • 美國威斯康辛大學麥迪遜分校
  • 美國維客森林大學

CUDA
研究中心計畫促成與正在開拓平行運算新領域的研究機構之合作契機,同時提供諸多益處,如專為核心研究人員與學者而設計的各項活動、在進行研究時可取得專屬的NVIDIA®技術人員之協助,以及特別設計的線上和個人訓練課程。

CUDA
教學中心計畫是同類教學中心中第一個由硬體廠商成立並推廣到大專院校的計畫。此計畫帶來諸多助益,例如教學素材之捐贈,包括教科書、軟體授權和教學實驗室電腦系統中的CUDA架構GPU,同時更有針對學校所需的硬體提供專屬的採購優惠。

欲瞭解NVIDIA研究活動與這些計畫的詳細資訊,請瀏覽NVResearch網站。