Des chercheurs en informatique ont annoncé l’exploration de nouvelles technologies et applications de traitement de l’information grâce à des subventions de la National Science Foundation.
Ces projets, initiés par une subvention de l’Université Rice, visent à surmonter les limites actuelles de l’infrastructure informatique dans le traitement des flux de données complexes et non structurés.
Un projet ambitieux pour une nouvelle technologie
Une subvention de 1,2 million de dollars soutiendra Kaiyuan Yang, Konstantinos Mamouras et Todd Treangen dans le développement d’un processeur de flux de données basé sur des spécifications formelles programmables. Ce processeur pourra analyser les entrées provenant de systèmes physiques, biologiques et autres, permettant une surveillance en temps réel et une prise de décision éclairée dans divers contextes – de la surveillance de la santé aux applications de bioinformatique ou de cybersécurité.
Kaiyuan Yang, professeur associé en génie électrique et informatique à l’Université Rice, explique : « Dans une unité centrale de traitement (CPU) typique, la partie qui stocke les données et la partie qui effectue les calculs sont séparées. Chaque fois que vous voulez calculer, vous allez et venez entre les deux, ce qui fonctionne bien pour l’informatique générale. »
Dans un contexte de traitement de flux à haut volume, le mouvement de va-et-vient des données dans les CPU conventionnels peut être assez gourmand en temps et en énergie, entravant la performance des tâches de correspondance de motifs, ajoute Yang. « Nous travaillons sur une nouvelle technologie appelée informatique en mémoire qui stocke les motifs à l’intérieur de la mémoire, vous permettant de faire la correspondance sans lire chaque motif séquentiellement » dit Yang.
Une collaboration interdisciplinaire pour des applications en biologie
Todd Treangen, professeur associé en informatique dont les recherches se concentrent sur les méthodes de surveillance computationnelle et logicielle pour les phénomènes biologiques, médicaux et de santé des populations, aidera Yang et Mamouras à adapter le nouveau modèle de processeur aux applications en biologie computationnelle.
«Je suis ravi d’avoir l’opportunité de contribuer à ce projet interdisciplinaire passionnant qui poursuivra la surveillance en temps réel des systèmes physiques et biologiques grâce à la co-conception logiciel/matériel » précise Todd Treangen.
« En particulier, le besoin d’approches innovantes pour la surveillance en temps réel des génomes des agents pathogènes n’a jamais été aussi clair. Notre équipe est prête à repousser les horizons de la recherche conventionnelle pour répondre à ce besoin pressant. »
Kaiyuan Yang est professeur agrégé d’ingénierie électrique et informatique à l’université de Rice. (Photo de Jeff Fitlow/Université de Rice) | Todd Treangen est professeur agrégé d’informatique à l’université de Rice. (Photo de Jeff Fitlow/Université de Rice) | Konstantinos Mamouras est professeur adjoint d’informatique à l’université de Rice. (Photo de Jeff Fitlow/Université de Rice)
Amélioration de la sécurité des microprocesseurs
La seconde subvention, de 749 998 dollars sur quatre ans, accordée à Mamouras et Yang, soutient le développement d’un moniteur matériel programmable pour améliorer la sécurité des microprocesseurs et prévenir les dysfonctionnements dus soit à des erreurs de fabrication involontaires, soit à des modifications intentionnelles de circuits de porte dérobée ou de cheval de Troie, ou à d’autres attaques physiques.
Konstantinos Mamouras, professeur assistant en informatique à l’Université Rice, explique que «l’utilisation de moniteurs de fonctionnement qui peuvent exécuter efficacement sur du matériel programmable peut améliorer la sécurité et la fiabilité au-delà de ce qui est possible avec la vérification et la validation traditionnelles au moment de la conception.»
En synthèse
En somme, ces projets de recherche ambitieux visent à repousser les limites de l’informatique actuelle, en développant de nouvelles technologies de traitement de l’information. En combinant de manière transparente le matériel et le logiciel, ils permettront une analyse plus efficace et plus efficace des flux de données en utilisant la correspondance de motifs.
Récapitulatif des principales informations fournies
| Caractéristique | Description |
|---|---|
| Informatique en mémoire | Technologie qui stocke les motifs à l’intérieur de la mémoire, permettant de faire la correspondance sans lire chaque motif séquentiellement. |
| Processeur de flux de données basé sur des spécifications formelles programmables | Processeur en cours de développement qui peut analyser les entrées provenant de systèmes physiques, biologiques et autres, permettant une surveillance en temps réel et une prise de décision éclairée dans divers contextes. |
| Moniteur matériel programmable | Dispositif conçu pour améliorer la sécurité des microprocesseurs et prévenir les dysfonctionnements dus soit à des erreurs de fabrication involontaires, soit à des modifications intentionnelles de circuits de porte dérobée ou de cheval de Troie, ou à d’autres attaques physiques. |
| Co-conception logiciel/matériel | Intégration plus étroite entre le matériel et le logiciel, permettant une analyse plus efficace et plus efficace des flux de données en utilisant la correspondance de motifs. |
| Applications potentielles | Les technologies développées dans le cadre de ces projets pourraient avoir des applications significatives dans divers domaines, de la surveillance de la santé aux applications de bioinformatique ou de cybersécurité. |
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que l’informatique en mémoire ?
L’informatique en mémoire est une technologie qui stocke les motifs à l’intérieur de la mémoire, permettant de faire la correspondance sans lire chaque motif séquentiellement. Cela peut être particulièrement utile dans le contexte du traitement de flux de données à haut volume.
Processeur de flux de données basé sur des spécifications formelles programmables ?
Il s’agit d’un type de processeur en cours de développement qui peut analyser les entrées provenant de systèmes physiques, biologiques et autres, permettant une surveillance en temps réel et une prise de décision éclairée dans divers contextes.
Qu’est-ce qu’un moniteur matériel programmable ?
Un moniteur matériel programmable est un dispositif conçu pour améliorer la sécurité des microprocesseurs et prévenir les dysfonctionnements dus soit à des erreurs de fabrication involontaires, soit à des modifications intentionnelles de circuits de porte dérobée ou de cheval de Troie, ou à d’autres attaques physiques.
Quel est le rôle de la co-conception logiciel/matériel dans ces projets ?
La co-conception logiciel/matériel permet une intégration plus étroite entre le matériel et le logiciel, ce qui peut permettre une analyse plus efficace et plus efficace des flux de données en utilisant la correspondance de motifs.
Quels sont les domaines d’application potentiels de ces technologies ?
Les technologies développées dans le cadre de ces projets pourraient avoir des applications significatives dans divers domaines, de la surveillance de la santé aux applications de bioinformatique ou de cybersécurité.
Légende : Photo de Kaiyuan Yang, Konstantinos Mamouras et Todd Treangen, chercheurs à l’Université Rice
Source : Rice University, National Science Foundation
