E-Ciencia:en busca de Kepler

Claudio Mendoza (IVIC)Cátedra Simón Bolívar

II Taller Latinoamericano de Computación Grid

Mérida, 24 de abril 2006

¿Qué es e-Ciencia?

e-Ciencia es ciencia computacionalmente intensiva

John TaylorDirector General

UK Office of Science and Technology1999

e-Ciencia se refiere a colaboraciones globales en áreas científicas claves y a la nueva generación de infraestructura computacional que la permitirá

John TaylorDirector General

UK Office of Science and Technology1999

e-Ciencia va a cambiar la dinámica general en la que se lleva a cabo la ciencia

John TaylorDirector General

UK Office of Science and Technology1999

De acuerdo con Malcom Atkinson (SunLabs), e-Ciencia es la invención y explotaciónde métodos computacionales avanzados

Generar, curar y analizar datos científicos• Experimentos• Observaciones• Simulaciones

El LHC del CERN producirá a partir del 2007 15 millones de Gb de datos

CMS ExperimentLHC Global Data Grid (2007+)

Online System

CERN Computer Center

USAKorea RussiaUK

Maryland

150 - 1500 MB/s

>10 Gb/s

10-40 Gb/s

2.5-10 Gb/s

Tier 0

Tier 1

Tier 3

Tier 2

Physics caches

PCs

Iowa

UCSDCaltechU Florida

5000 physicists, 60 countries

10s of Petabytes/yr by 2008 1000 Petabytes in < 10 yrs?

FIU

Tier 4

El conjunto completo de observaciones astronómicas estarán accesibles en una red de observatorios virtuales

Proyecto del Genóma Humano

Las biociencias son la vanguardia del siglo XXI (Richard Sinnot, Glasgow University)

La comunidad científica más grande• 70% de los académicos

Aplicaciones múltiples• Salud, alimentación, ambiente

Interactúan con todas las disciplinas• Física, química, estad./mat., nanotecnología

450+ bases de datos en bioinformática• Heterogéneas, interdependientes, complejas, dinámicas

Preguntas científicas fascinantes• ¿Cómo funciona una célula?• ¿Cómo funciona el cerebro?• ¿Cómo se desarrolla un organismo?• ¿Cómo comenzó la vida?

Datos, datos y más datos en todas las disciplinas y…

• Volúmenes de datos en auge• Diversidad de datos en auge• Complejidad de datos en auge

La minería de los datos implica

• Encontrar y acceder las fuentes• Entenderlos• Extraer, combinar y digerirlos• Probar hipótesis

De acuerdo a Malcom Atkinson (SunLabs), e-Ciencia es la invención y explotaciónde métodos computacionales avanzados

Generar, curar y analizar datos científicos• Experimentos• Observaciones• Simulaciones

Desarrollar y explorar modelos y simulaciones Computación y datos a escalas extremas Visualización sofisticada

Las simulaciones más ambiciosas en biología computacional reproducen las nanomáquinas esenciales de la vida

Ribosoma en acciónSimulación de 2.64 M átomos en movimiento

Kevin Sanbonmatsu et al. (LANL)

Haptic imagery - “feeling”

virtual objects

At a distance

Low latency

Transmit force, field, modelLámina original de Parvati Dev

Stanford University School of Medicine

De acuerdo a Malcom Atkinson (SunLabs), e-Ciencia es la invención y explotaciónde métodos computacionales avanzados

Generar, curar y analizar datos científicos• Experimentos• Observaciones• Simulaciones

Desarrollar y explorar modelos y simulaciones Computación y datos a escalas extremas Visualización sofisticada

Establecer y gerenciar organizaciones virtuales dinámicas y distribuidas Facilitar colaboraciones para compartir información y

recursos Seguridad, confiabilidad, contabilidad y agilidad

Grid

E-Scientists

Entire e-Science CycleEncompassing experimentation, analysis, publication, research, learning

Institutional Archive

LocalWebPublisher

Holdings

Digital Library

E-Scientists Graduate Students

Undergraduate Students

Virtual Learning Environment

E-Experimentation

E-Scientists

Technical Reports

Reprints

Peer-Reviewed Journal &

Conference Papers

Preprints & Metadata

Certified Experimental

Results & Analyses

Data, Metadata & Ontologies

Lámina original de David De Roure (Univ. Southampton, UK)

¿Por qué el grid?

¿Por qué el grid?

Razones relacionadas con la investigación• Permite formas nuevas de investigación• Investigación distribuida y en colaboración• Escalas y recursos de una magnitud sin precedentes

Razones económicas• Reduce los costos de gerencia de los sistemas• Recursos compartidos → mejor utilización• Recursos contribuidos → aumento de capacidad• Recuperación de desastres más baratos

¿Por qué el grid?

Razones computacionales• Una nueva oportunidad para resolver el viejo problema• Acabar con la ignorancia sobre resultados existentes• Nueva escala, nueva dinámica, nuevos alcances

Razones organizativas• Desarrollo endógeno de componentes de software• Instalar, operar y usar servicios complementarios• Compartir la responsabilidad operacional

Razones políticas• Estimula la innovación• Promueve colaboraciones intramuros• Promueve colaboraciones extramuros

La e-infraestructura debe evolucionar de bases de datos a servicios web

Proveedores dedatos/contenido

UsuariosOrganizaciones

Proveedores decomputo/conexión

El Reino Unido es lleva la vanguardia en e-Ciencia

GEANT: Red Gigabit Europea

Internet2: La Red Avanzada de USA

RedCLARA Enero 2006

GEANT

Internet2

Internet2

Gilberto Landaeta BenavidesGilberto Landaeta Benavides Líder del Proyecto Reacciun 2Líder del Proyecto Reacciun 2

glandaeta@cnti.gob.veglandaeta@cnti.gob.ve

¿ QUE ES EL PROYECTO REACCIUN 2 ?

• Interconexión de universidades e institutos de investigación de Venezuela con las redes de alto rendimiento (Internet 2) a nivel internacional.

• Instalación de laboratorios en universidades del País, para promover la educación y la investigación en las áreas de redes avanzadas, y en general, de nuevas tecnologías de información.

PLAN PARA LA PRIMERA ETAPA

• Interconectar diez (10) universidades y un (1) instituto de investigación.• Instalar dos (2) laboratorios.

PLAN PARA LA SEGUNDA ETAPA

• Interconectar el resto de universidades públicas e institutos de investigación del País.

ULA Universidad de Los Andes UCV Universidad Central de Venezuela IVIC Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas UC Universidad de Carabobo UCLA Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado UDO Universidad de Oriente USB Universidad Simón Bolívar UPEL Universidad Pedagógica Experimental Libertador LUZ Universidad del Zulia UNEFA Universidad Nacional Experimental de las Fuerzas Armadas UBV Universidad Bolivariana de Venezuela

INSTITUCIONES QUE FORMARAN LA RED REACCIUN 2 EN SU 1era. ETAPA

AREAS DE INVESTIGACION

Se ha creado un primer grupo de áreas de investigación:

1. TELE-SALUD2. TELE-EDUCACION Y MANEJO DE CONTENIDOS3. GRIDS4. VIDEOCONFERENCIA5. BIBLIOTECAS DIGITALES6. REDES DE TELECOMUNICACIONES

La idea de los grupos es seleccionar proyectos que puedan ser incorporados a la red Reacciun 2.