Phidelity Sci · données scientifiques
Vos simulations, plus légères, à erreur garantie.
Phidelity Sci compresse les champs de simulation et de mesure en simple ou double précision, de 1 à 3 dimensions. Vous fixez l’erreur maximale : chaque valeur relue la respecte. Un seul encodeur pour tous les types de données : il choisit seul, champ par champ. Trois contrats : erreur absolue, erreur relative, ou sans perte au bit près. Version 1.0, format figé : bibliothèque C, modules HDF5, NetCDF-4 et Zarr.
Densité de matière ordinaire (NYX), à qualité égale ; de 17 à 58 % sur les six champs du jeu.
Ouragan Isabel : de 15 à 26 % plus compact ; modèle d’atmosphère CESM : de 13 à 19 %, à qualité égale.
Les deux autres font jeu égal. Aucun n’est perdu.
Dans tous les cas mesurés, dont une campagne de tests sur trois séries de jeux publics, verdicts calculés valeur par valeur. SZ2 et SPERR l’ont dépassée sur certains champs.
À qualité égale
Écart moyen de taille à PSNR égal (BD-rate), sur neuf niveaux d’erreur de 1 % à 0,001 % de la plage du champ, face au meilleur réglage de SZ3.1, QoZ 1.1 et HPEZ choisi séparément pour chaque champ — ce qui les avantage. Jeux publics de la référence SDRBench ; états de calculateur quantique simulés par nous.
| Données | Jeu | Fichiers |
|---|---|---|
| Cosmologie | NYX, 6 champs 3D | −17 à −58 % |
| Météo | ouragan Isabel, 3D | −15 à −26 % |
| Climat | atmosphère CESM, 2D | −13 à −19 % |
| Signaux 1D | séries de type brownien, 64 bits | −14 à −23 % |
| Imagerie X | détecteur EXAFEL | −10 à −13 % |
| Chimie quantique | orbitales QMCPack | −9 % |
| Calcul quantique simulé | états de 24 qubits | −5 à −20 % |
| Turbulence lisse | Miranda, 64 bits | égalité |
| Dynamique moléculaire | positions EXAALT | égalité |
À erreur maximale égale
Bits par valeur à 0,01 % de la plage (plus petit = mieux ; non compressé : 32 ou 64 bits). Même erreur maximale pour tous, reconstructions relues et contrôlées.
| Jeu | Phidelity Sci | Meilleur SZ3.1 / QoZ / HPEZ | SZ3 | SZ2 | SPERR | ZFP |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ouragan Isabel (32 bits) | 1,13 | 1,49 | 1,54 | 1,65 * | 4,52 * | 4,06 |
| Climat CESM (32 bits) | 2,21 | 2,62 | 2,74 | 2,92 | 4,57 * | 7,50 |
| Turbulence Miranda (64 bits) | 0,45 | 0,50 | 0,68 | 1,15 | 2,81 | 2,24 |
* borne d’erreur dépassée sur au moins un champ du jeu.
Où ça compte
Climat et météo
Sorties de modèles et réanalyses : l’avance la plus régulière, à tous les niveaux d’erreur.
Centres de calcul et archives
Stockage de référence à erreur très faible : 20 % de place en moins, chaque année.
Cosmologie et astrophysique
Grands volumes de simulation : jusqu’à 58 % de moins.
Simulation numérique
Physique, chimie, plasmas : un seul outil pour tous les champs, en simple ou double précision.
Imagerie scientifique
Détecteurs à rayons X et instruments : données de mesure à erreur contrôlée.
Calcul quantique simulé
États de calculateurs simulés : jusqu’à 20 % de moins sur un état physique.
Valeurs « sans donnée »
Terre des modèles d’océan, zones non sondées, NaN ou −9999 : rendues exactes, le reste à la borne. Bathymétrie NOAA à 10 cm près : 300 fois plus petite que l’original.
Ce que nous ne prétendons pas
- Format 1.0 figé le 25 octobre 2026 : chaque version doit relire les fichiers de référence et les reproduire à l’octet près. Modules HDF5, NetCDF-4 et Zarr (versions 2 et 3), testés avec h5py, netCDF-C, xarray et zarr ; Windows seulement pour l’instant.
- Sans perte : au niveau de zstd et xz, sans avance nette (de 0,4 à 6 % derrière sur les positions de particules et les orbitales).
- À erreur maximale égale, notre erreur moyenne est un peu plus forte (0,2 à 1,9 dB de PSNR) : c’est pourquoi nous comparons aussi à qualité égale.
- Turbulence lisse et dynamique moléculaire : jeu égal, pas d’avance.
- Vitesse (16 fils, champs entiers) : compression de 46 à 218 millions de valeurs par seconde, relecture de 82 à 488. Sur les grands champs 3D, HPEZ reste environ 2,5 à 3 fois plus rapide, avec des fichiers nettement plus gros. Dans des fichiers HDF5 par morceaux, notre écriture et notre relecture parallèles vont plus vite que SZ3 et SPERR.
- Par morceaux HDF5 de 64³ sur des champs 3D très lisses, SPERR donne à qualité moyenne égale des fichiers 27 à 46 % plus petits que les nôtres. À erreur maximale égale, nous restons devant dans la grande majorité des cas, et SPERR a dépassé la borne sur 16 de nos 60 points de mesure.
- Mesures de nos bancs sur des jeux publics : à confirmer sur vos données.
Essayez-le sur vos données
- Vous envoyez un extrait de vos fichiers (HDF5, NetCDF ou binaire brut) et l’erreur que vous tolérez.
- Vous recevez un rapport : gain de taille, fidélité (PSNR, gradients), borne vérifiée sur chaque valeur.
- Accord de confidentialité si besoin ; aucune donnée n’est publiée.