Concept

Quadruple-precision floating-point format

In computing, quadruple precision (or quad precision) is a binary floating point–based computer number format that occupies 16 bytes (128 bits) with precision at least twice the 53-bit double precision. This 128-bit quadruple precision is designed not only for applications requiring results in higher than double precision, but also, as a primary function, to allow the computation of double precision results more reliably and accurately by minimising overflow and round-off errors in intermediate calculations and scratch variables. William Kahan, primary architect of the original IEEE-754 floating point standard noted, "For now the 10-byte Extended format is a tolerable compromise between the value of extra-precise arithmetic and the price of implementing it to run fast; very soon two more bytes of precision will become tolerable, and ultimately a 16-byte format ... That kind of gradual evolution towards wider precision was already in view when IEEE Standard 754 for Floating-Point Arithmetic was framed." In IEEE 754-2008 the 128-bit base-2 format is officially referred to as binary128. The IEEE 754 standard specifies a binary128 as having: Sign bit: 1 bit Exponent width: 15 bits Significand precision: 113 bits (112 explicitly stored) This gives from 33 to 36 significant decimal digits precision. If a decimal string with at most 33 significant digits is converted to the IEEE 754 quadruple-precision format, giving a normal number, and then converted back to a decimal string with the same number of digits, the final result should match the original string. If an IEEE 754 quadruple-precision number is converted to a decimal string with at least 36 significant digits, and then converted back to quadruple-precision representation, the final result must match the original number. The format is written with an implicit lead bit with value 1 unless the exponent is stored with all zeros. Thus only 112 bits of the significand appear in the memory format, but the total precision is 113 bits (approximately 34 decimal digits: log10(2113) ≈ 34.

Source officielle

https://en.wikipedia.org/wiki/Quadruple-precision_floating-point_format

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Investigating the Impact of Quantization Methods on the Safety and Reliability of Large Language Models

Large Language Models (LLMs) are powerful tools for modern applications, but their computational demands limit accessibility. Quantization offers efficiency gains, yet its impact on safety and trustworthiness remains poorly understood. To address this, we introduce OpenMiniSafety, a human-curated safety dataset with 1.067 challenging questions to rigorously evaluate model behavior. We publicly release human safety evaluations for four LLMs (both quantized and full-precision), totaling 4.268 annotated questi

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Increasing the Energy Efficiency of Wearables Using Low-Precision Posit Arithmetic with PHEE

Wearable edge AI biomedical devices are increasingly being used for continuous patient health monitoring, enabling real-time insights and extended data collection without the need for prolonged hospital stays. These devices must be energy efficient to minimize battery size, improve comfort, and reduce recharging intervals. This paper investigates the use of specialized low-precision arithmetic formats to enhance the energy efficiency of edge AI biomedical wearables. Specifically, we explore posit arithmetic

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)2026

When Masking Multiplication Isn’t Enough: Exploiting Floating-Point Leakage in Falcon’s Pre-Image Computation

In this paper, we present an improved correlation power analysis (CPA) attack on the pre-image computation of the digital signature scheme Falcon. Our attack exploits new side-channel leakage that multiplication masking schemes fail to protect. To enhance both the efficiency and accuracy of the attack, we develop new theoretical insights for recovering the secret floating-point numbers, which can also be leveraged to improve prior attacks. For mantissa recovery, we identify and correct a flaw in an earlier

Universitatsbibliothek der Ruhr-Universitat Bochum2026

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Personnes associées (32)

Marco Mattavelli

Enseignement et PhD A dirigé les thèses EPFL de Christophe Clerc, Ruohua Zhou, Beilu Shao, Christophe Lucarz, Richard Thavot, Ab Al Hadi Bin Ab Rahman, Endri Bezati, Simone Casale Brunet, Malgorzata Michalska, Ana Angelica Hernandez Lopez, Aurélien Bloch, Mustafa Besirli, Ünsal Öztürk A co-dirigé les thèses EPFL de Sylvain Aguirre Cours Systems and architectures for signal processing EE-555 Etude des composants essentiels eessentiels et des technologies des systèmes de traitements des signau

Olivier Schneider

Après une thèse en physique des particules à l'Université de Lausanne, soutenue en 1989, Olivier Schneider rejoint le LBL, Lawrence Berkeley Laboratory (Californie), pour travailler sur l'expérience CDF au Tevatron de Fermilab (Illinois), d'abord au bénéfice d'une bourse de chercher débutant du Fonds National Suisse pour la Recherche Scientifique, puis comme post-doc au LBL. Il participe à la construction et à la mise en service du premier détecteur de vertex au silicium fontionnant avec succès auprès d'un collisionneur hadronique, détecteur qui a permis la découverte du sixième quark, appelé "top". Dès 1994, il revient en Europe et participe à l'expérience ALEPH au grand collisionneur électron-positon du CERN (Genève), comme boursier puis comme titulaire d'un poste de chercheur au CERN. Il se spécialise en physique des saveurs lourdes. En 1998, il est nommé professeur associé à l'Université de Lausanne, puis professeur extraordinaire à l'EPFL en 2003, et enfin professeur ordinaire à l'EPFL en 2010. Ayant participé depuis 1997 à la préparation de l'expérience LHCb au collisionneur LHC du CERN, entrée en fonction à fin 2009, il en analyse maintenant les données. Il contribue aussi depuis 2001 à l'exploitation des données enregistrées par l'expérience Belle au laboratoire KEK (Tsukuba, Japon). Ces deux expériences étudient principalement les désintégrations de hadrons contenant un quark b, ainsi que la violation de CP, c'est-à-dire le non-respect de la symétrie entre matière et antimatière.

Babak Falsafi

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Yuanlong Li, Simla Burcu Harma, Shashwat Shrivastava, Alexandros Poupakis, Shanqing Lin, Ayan Chakraborty, Pooria Poorsarvi Tehrani, Ali Ansari A dirigé les thèses EPFL de Pejman Lotfi Kamran, Sotiria Fytraki, Dejan Novakovic, Stavros Volos, Djordje Jevdjic, Ilknur Cansu Kaynak, Yusuf Onur Koçberber, Javier Picorel Obando, Alexandros Daglis, Mario Paulo Drumond Lages De Oliveira, Arash Pourhabibi Zarandi, Mark Johnathon Sutherland, Siddharth Gupta, Ognjen Glamoc

Mohammad Amin Shokrollahi

Amin Shokrollahi has worked on a variety of topics, including coding theory, computational number theory and algebra, and computational/algebraic complexity theory. He is best known for his work on iterative decoding algorithms of graph based codes, an area in which he holds a number of granted and pending patents. He is the co-inventor of Tornado codes, and the inventor of Raptor codes. His codes have been standardized and successfully deployed in practical areas dealing with data transmission over lossy networks. Prior to joining EPFL, Amin Shokrollahi has held positions as the chief scientist of Digital Fountain, member of the technical staff at Bell Laboratories, senior researcher at the International Computer Science Insitute in Berkeley, and assistant professor at the department of computer science of the university of Bonn. He is a Fellow of the IEEE, and he was awarded the Best Paper Award of the IEEE IT Society in 2002 for his work on iterative decoding of LDPC code, the IEEE Eric Sumner Award in 2007 for the development of Fountain Codes, and the joint Communication Society/Information Theory Society best paper award of 2007 for his paper on Raptor Codes.

Paolo Ienne

Paolo Ienne has been a Professor at the EPFL since 2000 and heads the Processor Architecture Laboratory (LAP). Prior to that, he worked for the Semiconductors Group of Siemens AG, Munich, Germany (which later became Infineon Technologies AG) where he was at the head of the Embedded Memories unit in the Design Libraries division. His research interests include various aspects of computer and processor architecture, FPGAs and reconfigurable computing, electronic design automation, and computer arithmetic. Ienne was a recipient of Best Paper Awards at the 20th, 24th, and 28th ACM/SIGDA International Symposia on Field-Programmable Gate Arrays (FPGA), in 2012, 2016 and 2020, at the 19th and 30th International Conference on Field-Programmable Logic and Applications (FPL), in 2009 and 2020, at the International Conference on Compilers, Architectures, and Synthesis for Embedded Systems (CASES), in 2007, and at the 40th Design Automation Conference (DAC), in 2003; many other papers have been candidates to Best Paper Awards in prestigious venues. He has served as general, programme, and topic chair of renown international conferences, including organizing in Lausanne the 26th International Conference on Field-Programmable Logic and Applications (FPL) in 2016. He serves on the steering committee of the IEEE Symposium on Computer Arithmetic (ARITH) and of the International Conference on Field-Programmable Logic and Applications (FPL). Ienne has guest edited a number of special issues and special sections on various topics for IEEE and ACM journals. He is regularly member of program committees of international workshops and conferences in the areas of design automation, computer architecture, embedded systems, compilers, FPGAs, and asynchronous design. He has been an associate editor of ACM Transactions on Architecture and Code Optimization (TACO), since 2015, of ACM Computing Surveys (CSUR), since 2014, and of ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems (TODAES) from 2011 to 2016.

Michaël Unser

Expertise Image Processing Medical Imaging Biological Imaging Wavelets Splines Multiresolution Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Youssef Haouchat, Vincent Patrick Lawrence Guillemet, Bassam El Rawas, Stanislas Ducotterd, Mehrsa Pourya, Zhiyuan Hu A dirigé les thèses EPFL de Stefan Horbelt, Jan Kybic, Maria Arrate Munoz Barrutia, Manuela Feilner, Slavica Jonic, Mathews Jacob, Michael Liebling, Michael Sühling, Muthuvel Arigovindan, François Aguet, Cédric Vonesch, Ildar Khalidov, Sathish Ramani, F

Giovanni De Micheli

Expertise Technologies de conception pour les systèmes intégrés, tels que la synthèse, le codesign de HW/SW et la conception de basse puissance. Technologies de conception des systèmes sur les plateformes hétérogènes comprenant les composants électriques, et biologiques. En savoir plus Consulter svp http://si2.epfl.ch/~demichel/ Enseignement et PhD A dirigé les thèses EPFL de Abhishek Garg, Mohamed Haykel Ben Jamaa, Francesco Zanini, Ciprian Seiculescu, Cristina Boero, Hu Xu, Andrea Cavallini, Shashi Kanth

Roger Hersch

Roger D. Hersch is professor of Computer Science and head of the Peripheral Systems Laboratory at EPFL. He received his engineering degree from ETHZ in 1975, worked in industry from 1975 to 1980, and obtained his PhD degree from EPFL in 1985. He directed the widely known Visible Human Web Server project , which offers a number of services for the visualization of human anatomy. His current research focuses on color reproduction, spectral color prediction models, moiré imaging, and visual document security. Recent achievements include the PhotoProtect technology, which incorporates text as chromatic differences in order to protect identity photographs (Swiss driving license), microstructure imaging, which is used by railways companies (SNCF, RENFE) and festival organizers (Paleo) to print tickets at home and the band moire imaging technology for the protection of security documents.

Kamiar Aminian

Expertise Biomechanics of human movement Wearable Technology / Inertial sensors Gait Analysis / Physical Activity Monitoring Physical activity Patterns Sport Performance Orthopedics / Rehabilitation engineering Fall Prevention in Elderly Motor function in Parkinson disease Physical behavior in chronic pain Expertise Biomechanics of human movement Wearable Technology / Inertial sensors Gait Analysis / Physical Activity Monitoring Physical activity Patterns Sport Performance Orthopedics / Rehabilitation engin

Guido Haefeli

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Federico Ronchetti, Gauri Napoletano A co-dirigé les thèses EPFL de Axel Kuonen, Olivier Göran Girard, Carina Trippl Cours Particle detection PHYS-440 Introduction des différentes interactions des particules dans la matière. Différentes techniques de détection comme scintillateurs, détecteurs à gas, silicium, et détecteurs pour identification de particules.

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Unités associées (4)

Laboratoire des systèmes intégrés (STI/IC)

IEL - Gestion

Laboratoire d'analyse et de raisonnement automatisés

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Concepts associés (8)

Epsilon d'une machine

L'epsilon d'un microprocesseur (abrégé en eps) donne la limite supérieure de l'erreur d'approximation relative causé par l'arrondi des calculs de ce microprocesseur en arithmétique à virgule flottante. Cette valeur est une caractéristique de l'arithmétique des ordinateurs dans le domaine de l'analyse numérique, et par extension dans le sujet du calcul scientifique. Les valeurs d'epsilon standards suivantes s'appliquent pour le matériel implémentant les normes IEEE de calcul en virgule flottante: Une procédure d'arrondi est une procédure de choix de la représentation d'un nombre réel dans un système de numération en virgule flottante.

Multiplieur-accumulateur

En programmation, à l'origine en traitement numérique du signal, l'opération combinée multiply–accumulate (MAC) ou multiply-add (MAD) est une instruction-machine qui calcule le produit de deux nombres et agrège le résultat au contenu d'un accumulateur. Le circuit électronique qui réalise cette opération est appelé « multiplieur-accumulateur » ; l'opération elle-même est souvent abrégée en MAC ou « opération MAC.

IEEE 754

En informatique, l’IEEE 754 est une norme sur l'arithmétique à virgule flottante mise au point par le Institute of Electrical and Electronics Engineers. Elle est la norme la plus employée actuellement pour le calcul des nombres à virgule flottante avec les CPU et les FPU. La norme définit les formats de représentation des nombres à virgule flottante (signe, mantisse, exposant, nombres dénormalisés) et valeurs spéciales (infinis et NaN), en même temps qu’un ensemble d’opérations sur les nombres flottants.

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MOOCs associés (1)

Information, Calcul, Communication: Introduction à la pensée informatique

Dans une première partie, nous étudierons d’abord comment résoudre de manière très concrète un problème au moyen d’un algorithme, ce qui nous amènera dans un second temps à une des grandes questions de l’informatique théorique moderne. La seconde partie du cours sera quant à elle consacrée à l’information est la communication : nous passerons en revue plusieurs sujets, comme la représentation de l'information, le traitement des signaux, la compression de données, la communication et la cryptographie.

Exercices associés (5)

Plans infinis, perpendiculaires et chargés

a) Consider two infinite plates uniformly charged and perpendicular to the x axis. The first one, at xu2004=u20040 carries a positive charge density u2005+u2005σ₀; the second one, at xu2004=u2004d, a negative charge density u2005−u2005σ₀. Calculate the field and the potential. b) Same questions, but this time the two plates carry the same density of charge u2005+u2005σ₀. a) By symmetry the field is

{\bf E}({\bf r})=E_x(x)\,{\bf \hat{x}}

. For the plate in xu2004=u20040 we have:

Accident

A car accident occurs in a street of Lausanne where the maximum authorised velocity is 50u2006km/h. A car overthrows a pedestrian on a dry road. As the investigator arrives on the accident scene, he notices that :

two parallel traces of brake of Lu2004=u200460 m in length starting du2004=u200415 m before the axis of the pedestrian crossing of 4 m in length,
fragments of headlights at a distance du2004=u200415 m after the pedestrian crossing,
the headlights of the car are at a height h

Excitation d un oscillateur harmonique vertical

A mass m is suspended on a spring of natural length l₀ and of elastic constant k. The spring is attached to a piston. The vertical motion of the piston is described by the equation s(t)u2004=u2004s₀cosu2006(ωt)xa0.

Give explicit expressions for the external forces and determine the equation of motion.
Show that the equation of motion can be recast as, $\ddot{x}\left(t\right) + c_1\,x\left(t\right) = c_1\,s\left(t\right)\ ,$ where x(t)u2004=u2004z(t)u2005+u2005c₂ with z(t) the vertica

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Notebooks associés (4)

Numerical Precision in DFT Computation

Numerical Precision in DFT Computation[1]¶

                                      [2]Paolo Prandoni, [3]LCAV, EPFL

In [1]:

first our usual bookkeeping

%matplotlib inline import matplotlib import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np In this notebook we will look at some numerical issues associated to the DFT; in particular we we will look at the differences in precision between the "naive" way of computing the DFT and the FFT algorithm. As a quick reminder, the definitions of t

Modeling and Analysis of a PN-Junction in Inhomogeneous Semiconductors.

In [1]: import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.ticker as mtick import numpy as np import ipywidgets as widgets import scipy.integrate as integrate from ipywidgets import interact, fixed from scipy.interpolate import interp1d from textwrap import dedent from bokeh.io import push_notebook, show, output_notebook, output_file, curdoc from bokeh.plotting import figure from bokeh.layouts import column, row from bokeh.themes import built_in_themes from bokeh.models import Range1d, BasicTickFormatter, L

Interactive Phonon Band Structure Visualization

In [1]: import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib import animation from matplotlib import rc import ipywidgets as ipw from ipywidgets import interact,interactive import ipywidgets as widgets from IPython.display import HTML %matplotlib widget global global_K1 global global_K2 global global_branche global global_selected_k In [2]: def get_closest_point(clic_x,clic_y): # Get the data from the figure ax= plt.gca() # get axis handle acoustic_data = ax.lines[1] op

Adaptive Echo Cancellation using LMS Filter

Adaptive Echo Cancellation[1]¶

                                      [2]Paolo Prandoni, [3]LCAV, EPFL

In this notebook we will use the adaptive LMS filter to estimate the impulse response of a reverberating room. A typical use case is handsfree telephony: since the received signal, amplified and played by the speaker, is picked up by the microphone, we need to eliminate it from the signal that is transmitted back in order to avoid a feedback loop. The signal picked up by the microph

Publications associées (30)

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Olivier Schneider

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Mohammad Amin Shokrollahi

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. For the plate in xu2004=u20040 we have:

Accident

two parallel traces of brake of Lu2004=u200460 m in length starting du2004=u200415 m before the axis of the pedestrian crossing of 4 m in length,
fragments of headlights at a distance du2004=u200415 m after the pedestrian crossing,
the headlights of the car are at a height h

Excitation d un oscillateur harmonique vertical

Give explicit expressions for the external forces and determine the equation of motion.
Show that the equation of motion can be recast as, $\ddot{x}\left(t\right) + c_1\,x\left(t\right) = c_1\,s\left(t\right)\ ,$ where x(t)u2004=u2004z(t)u2005+u2005c₂ with z(t) the vertica

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