Projektbeschreibung
Die Softwareeffizienz durch inkrementelles Rechnen steigern
Da Rechenzentren und IKT-Geräte bis 2030 voraussichtlich 20 % der weltweiten Energie verbrauchen werden, ist die Optimierung der Softwareeffizienz bedeutsam. Inkrementelles Rechnen (Reaktion auf Eingabeänderungen statt Neuberechnung der Ergebnisse von Grund auf) verspricht erhebliche Geschwindigkeits- und Energieeinsparungen. Die bestehenden Methoden sind allerdings dadurch eingeschränkt, dass sie Expertenwissen erfordern oder nur begrenzt anwendbar sind. In diesem Zusammenhang lautet das Ziel des ERC-finanzierten Projekts AutoInc, das inkrementelle Rechnen zu revolutionieren, indem es eine Bibliothek inkrementeller Operatoren entwickelt, eine neue Zwischendarstellung für inkrementelle Berechnungen schafft und einen optimierenden Compiler zur Konvertierung bestehenden Codes entwirft. Durch die Automatisierung des inkrementellen Prozesses wird AutoInc die Programmeffizienz steigern und neue Erkenntnisse über das automatische inkrementelle Rechnen bereitstellen.
Ziel
The energy consumption of data centers and ICT devices grows at an alarming rate and will be responsible for up to 20% of the global energy consumption by 2030. To sustain the ongoing digital transformation, we must find ways to run software dramatically more efficiently. A promising direction is incremental computing. Incremental computations react to input changes rather than recomputing their result from scratch, which is known to deliver asymptotic speedups in theory and order-of-magnitude speedups in practice. However, current approaches to incrementality have limited applicability: They either require expert knowledge, or only support specialized domains (e.g. database queries), or only yield modest speedups. The goal of this project is to develop a methodology for automatically incrementalizing computations and significantly improving their time and energy efficiency.
The AutoInc project achieves this ambitious goal by establishing a novel foundation for incremental computing in three complementary parts. First, the project develops a library of incremental operators for atomic and other essential data types as part of a novel framework of differential theories, which ensure the correctness and composability of the operators. Second, the project designs a low-level intermediate representation (IR) for describing compositional incremental computations as computation networks and provides a novel differential recomputing semantics for the IR. Third, the project develops an optimizing compiler that translates existing code to the low-level incremental IR and uses operators from differential theories where possible. Each part is useful in its own right, but together AutoInc enables developers to automatically incrementalize the reactive parts of existing programs. Besides improving the efficiency of programs, this project will produce fundamental insights about the nature and limits of automatic incremental computing.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-COG
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