Jornada de Divulgación de Aplicaciones Científicas sobre Procesadores Gráficos y Quantum Computing JGPUQC 2024
Bienvenidos al repositorio de las jornadas del mes cultural de la UA dedicadas a la programación de GPUs con CUDA y computación cuántica.
El gran aumento en el rendimiento del hardware gráfico, junto con mejoras recientes en su programabilidad, han hecho de dicho hardware un referente como plataforma para las tareas de cómputo exigentes en una gran variedad de dominios de uso. Los últimos años ha crecido el interés en los conocidos colectivamente como GPGPU (Unidades de procesamiento gráfico de propósito general).
La Universidad de Alicante concede una importancia muy relevante a la formación de especialistas informáticos en el uso de GPUs (Unidades de Procesamiento Gráfico) no sólo para la aceleración de juegos por ordenador y aplicaciones multimedia; sino para la aceleración de aplicaciones científicas de todo tipo (visión artificial, robótica, redes neuronales, medicina, física, química, matemáticas, biología, calzado, computación gráfica y muchos otros) y por esa razón es tan rica su oferta formativa con asignaturas específicas para los ingenieros y también para la formación de doctores.
Esta jornada aspira a convertirse en un foro de encuentro de nuestros científicos, estudiantes y profesionales mediante su desarrollo y consolidación en años venideros. Además el objetivo de los talleres es iniciar a la programación de GPUs dando una visión general del estado del arte de la programación de estos dispositivos, así como poner en práctica estos conceptos sobre la tecnología CUDA de NVIDIA. Para ello, se llevará a cabo la programación y ejecución de ciertos algoritmos tradicionales y se compararán los tiempos de ejecución entre el paradigma tradicional de ejecución sobre la CPU y la nueva aproximación sobre GPGPU.
Por otra parte, la computación cuántica es una de las áreas más relevantes dentro del campo de la Información Cuántica, que pretende aplicar los fundamentos físicos y matemáticos en el marco de la mecánica cuántica a problemas de computación. Grandes empresas como Google, IBM o Amazon están haciendo esfuerzos para llevar a cabo ordenadores cuánticos con el objetivo de explorar nuevos límites en diferentes áreas (Inteligencia Artificial, Ciberseguridad, comunicaciones, etc) que, por las limitaciones existentes, no se pueden superar utilizando la computación clásica. En el taller se realizará una introducción desde el punto de vista teórico, enfocado a las aplicaciones al campo de la informática. Veremos las bases matemáticas básicas para poder entender cómo funcionan los circuitos cuánticos y se realizarán ejercicios para simular y ejecutar circuitos cuánticos en Python utilizando la librería Qiskit, que permite conexión con ordenadores cuánticos de IBM.
Las jornadas tendrán lugar el viernes 16 de febrero de 2024, de 10h a 14h en el laboratorio L16 de la EPS I. Ambas partes contarán con una presentación y una parte práctica utilizando Google Colab.
English version.
Welcome to the repository of the UA Cultural Month conference on GPU programming with CUDA and quantum computing.
The huge increase in the performance of graphics hardware, coupled with recent improvements in its programmability, has made such hardware a benchmark as a platform for demanding computational tasks in a wide variety of usage domains. In recent years there has been a growing interest in what are collectively known as GPGPUs (General Purpose Graphics Processing Units).
The University of Alicante attaches great importance to the training of computer specialists in the use of GPUs (Graphics Processing Units) not only for the acceleration of computer games and multimedia applications, but for the acceleration of scientific applications of all kinds (computer vision, robotics, neural networks, medicine, physics, chemistry, mathematics, biology, footwear, computer graphics and many others) and for that reason its training offer is so rich with specific subjects for engineers and also for the training of doctors.
This workshop aims to become a meeting forum for our scientists, students and professionals through its development and consolidation in the years to come. In addition, the aim of the workshops is to introduce GPU programming by giving an overview of the state of the art of programming these devices, as well as to put these concepts into practice on NVIDIA's CUDA technology. For this, the programming and execution of certain traditional algorithms will be carried out and the execution times between the traditional paradigm of execution on the CPU and the new approach on GPGPU will be compared.
On the other hand, quantum computing is one of the most relevant areas within the field of Quantum Information, which aims to apply the physical and mathematical foundations in the framework of quantum mechanics to computational problems. Large companies such as Google, IBM or Amazon are making efforts to carry out quantum computers with the aim of exploring new limits in different areas (Artificial Intelligence, Cybersecurity, communications, etc) that, due to existing limitations, cannot be overcome using classical computing. The workshop will provide an introduction from a theoretical point of view, focused on applications to the field of computer science. We will see the basic mathematical basis to understand how quantum circuits work and we will perform exercises to simulate and execute quantum circuits in Python using the Qiskit library, which allows connection with IBM quantum computers.
The conference will take place on Friday, February 16, 2024, from 10h to 14h in the laboratory L16 of the EPS I. Both parts will have a presentation and a practical part using Google Colab.
- Manuel Benavent Lledó (mbenavent@dtic.ua.es)
- David Mulero Pérez (dmulero@dtic.ua.es)