Date/Time: Wed Oct 30 2024 at 11:00 Location: MOB Conference Room Speaker: Paolo Rech (U Trento/UFRGS) Title: Can we Rely on AI? Reliability Issues in Artificial Neural Networks and Potential Solutions for Autonomous Vehicles Abstract: Driverless cars are the new trend in the automotive market and, to burst deep space exploration, NASA and ESA are willing to add self-driving capabilities to their rovers. Ingenuity, landed in Mars in 2021, is the first autonomous vehicle to move outside of the Earth. To be implemented, a self-driving system needs to analyze a huge amount of images and signals in real time. This is achieved thanks to Convolutional Neural Networks (CNNs) executed on Graphics Processing Units (GPUs) or dedicated accelerators implemented in Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) or in Application Specific Integrated Circuits (ASICs), such as the Google?s Tensor Processing Unit (TPU). In the talk, after a brief description of radiation effects at physical level, we will investigate the reliability of GPUs, FPGAs, and TPUs executing neural networks, we will show if and why a neutron-induced corruption can modify the autonomous vehicles behaviors, and discuss the implications of these corruptions for the adoption of self-driving vehicles in large scale.

The evaluation, to be accurate and precise, is based on the combination of beam experiments and fault injection at different levels of abstractions (RTL, microarchitectural, and software). This combination allows us to have a realistic evaluation of the error rate, distinguish between tolerable errors and critical errors, and to design efficient and effective hardening solutions for neural networks. Exploiting the potential of machine learning and taking full advantage of the computing resources in modern accelerators it is possible to significantly improve the neural network reliability with nearly-zero overhead.

Bio:

Paolo Rech received his master and Ph.D. degrees from Padova University, Padova, Italy, in 2006 and 2009, respectively. He was then a Post Doc at LIRMM in Montpellier, France. Since 2022 Paolo is an associate professor at Università di Trento, in Italy and since 2012 he is an associate professor at UFRGS in Brazil. He is the 2019 Rosen Scholar Fellow at the Los Alamos National Laboratory, he received the 2020 impact in society award from the Rutherford Appleton Laboratory, UK. In 2020 Paolo was awarded the Marie Curie Fellowship at Politecnico di Torino, in Italy. His main research interests include the evaluation and mitigation of radiation-induced effects in autonomous vehicles for automotive applications and space exploration, in large-scale HPC centers, and quantum computers. Special location! ______________________________ Detailed information available can  be found at <a href='https://www.triumf.ca/research-program/lectures-conferences/upcoming-seminars-lectures'>https://www.triumf.ca/research-program/lectures-conferences/upcoming-seminars-lectures</a>  Date/Time: Wed Oct 30 2024 at 14:30 Location: ISAC II Conf Room Speaker: Marco Hartmann (Paul Scherrer Institute, Switzerland) Title: Design of the 590 MeV proton beamline for the proposed TATTOOS isotope production facility at PSI Abstract: The High Intensity Proton Accelerator (HIPA) at the Paul Scherrer Institute (PSI) is at the forefront of the high intensity frontier of particle accelerators delivering a 590 MeV continuous wave proton beam with currents of up to 2.4 mA (1.4 MW beam power). IMPACT (Isotope and Muon Production with Advanced Cyclotron and Target Technologies) is a proposed initiative envisaged for HIPA. As part of IMPACT, a proposed Isotope Separation OnLine (ISOL) type facility, TATTOOS (Targeted Alpha Tumour Therapy and Other Oncological Solutions), will allow the production of promising radionuclides for diagnosis and therapy of cancer in quantities sufficient for clinical studies. The TATTOOS facility will consolidate all necessary ISOL steps onto one site, featuring a dedicated proton beamline intended to operate at a beam intensity of 100 µA (60 kW beam power) and requiring continuous splitting of the high-power HIPA beam via an electrostatic splitter (EHT). In the preliminary design phase of the beamline, single particle tracking codes in linear approximation are used to construct the lattice and to provide a first-order model. In the more advanced beamline design phase, conventional Monte Carlo codes have been employed to include particle matter interactions into the first order beam dynamics model. Knowledge of these interactions allowed to study and predict the consequences of beam losses including long term radioactivation. Overall, this seminar presents the construction of the simulation framework used to design the TATTOOS beamline including optimisation of the beam optics, magnetic elements and collimator settings and simulations of the beam rotation on the target. Finally, simulation results are benchmarked with measurements from a dedicated beam study.

Key words: isotope production, beamline, electrostatic beam splitter, optimisation

Join Zoom Meeting 

https://ubc.zoom.us/j/65999543616?pwd=BjeKaUgLV4hWpmakNLeGXKg7DWtkaW.1 

Meeting ID: 659 9954 3616 

Passcode: 926177 

One tap mobile 

+17789072071,,65999543616#,,,,,,0#,,926177# 

Dial by your location 

+1 778 907 2071 (Vancouver) 

<br/><br/>Refreshments Available<br/><br/>______________________________<br/><br/>Detailed information available can  be found at <a href='https://www.triumf.ca/research-program/lectures-conferences/upcoming-seminars-lectures'>https://www.triumf.ca/research-program/lectures-conferences/upcoming-seminars-lectures</a> <br/><br/>