Development of software for estimating the spectral density of large networks using HPC.

• Grant number: 25/02549-7
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: April 01, 2025
• End date: March 31, 2027
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Computer Science - Computer Systems
• Principal Investigator: André Fujita
• Grantee: Lucas Gomes Stehling
• Host Institution: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
• Associated research grant: 24/03261-4 - Advancements in Network Statistics: extensions to HPC and hypergraphs., AP.R

Abstract

Na última década introduzimos uma série de métodos estatísticos para redes: estimador de parâmetros, seleção de modelos, testes comparativos, medidas de correlação e causalidade, e algoritmos de agrupamento supervisionado e não supervisionado. No entanto, todos esses métodos se baseiam na densidade espectral da matriz de adjacências da rede. Para redes grandes, isso se torna um problema, pois o custo computacional é O(n3), onde n é o número de vértices da rede. Então, desde 2021, temos trabalhado em métodos de aproximação da densidade espectral. Mas mesmo esses métodos, apesar de serem quase lineares em relação ao número de vértices, limitam a análise para redes de poucos milhões de vértices. Assim, propomos obter uma implementação dos nossos algoritmos que rodem em GPUs, o que poderia diminuir consideravelmente o tempo de computação.