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?

ciencia computacionalmente intensiva e-Ciencia es ciencia computacionalmente intensiva John Taylor Director General UK Office of Science and Technology 1999

e-Ciencia se refiere a colaboraciones globales en áreas científicas claves y a la nueva generación de infraestructura computacional que la permitirá John Taylor Director General UK Office of Science and Technology 1999

e-Ciencia va a cambiar la dinámica general en la que se lleva a cabo la ciencia John Taylor Director General UK Office of Science and Technology 1999

Generar, curar y analizar datos científicos De acuerdo con Malcom Atkinson (SunLabs), e-Ciencia es la invención y explotación de 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

LHC Global Data Grid (2007+) CMS Experiment 5000 physicists, 60 countries 10s of Petabytes/yr by 2008 1000 Petabytes in < 10 yrs? Online System 150 - 1500 MB/s CERN Computer Center Tier 0 10-40 Gb/s Tier 1 Korea UK Russia USA >10 Gb/s Tier 2 U Florida Caltech UCSD 2.5-10 Gb/s Tier 3 FIU Iowa Maryland Tier 4 Physics caches PCs

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

Generar, curar y analizar datos científicos De acuerdo a Malcom Atkinson (SunLabs), e-Ciencia es la invención y explotación de 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 acción Simulación 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, model Lámina original de Parvati Dev Stanford University School of Medicine

Generar, curar y analizar datos científicos De acuerdo a Malcom Atkinson (SunLabs), e-Ciencia es la invención y explotación de 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

Virtual Learning Environment Undergraduate Students Digital Library Graduate Students E-Scientists Technical Reports Reprints Peer-Reviewed Journal & Conference Papers Preprints & Metadata E-Scientists E-Scientists Grid Entire e-Science Cycle Encompassing experimentation, analysis, publication, research, learning Institutional Archive Local Web Publisher Holdings E-Experimentation 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 Razones organizativas 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 Usuarios Organizaciones Proveedores de datos/contenido Proveedores de computo/conexión

El Reino Unido es lleva la vanguardia en e-Ciencia

GEANT: Red Gigabit Europea

Internet2: La Red Avanzada de USA

RedCLARA Enero 2006 Internet2 Internet2 GEANT

Gilberto Landaeta Benavides Líder del Proyecto Reacciun 2 RED DE ALTA VELOCIDAD PARA LA INVESTIGACION Y EDUCACION EN VENEZUELA Gilberto Landaeta Benavides Líder del Proyecto Reacciun 2 glandaeta@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.

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

AREAS DE INVESTIGACION Se ha creado un primer grupo de áreas de investigación: TELE-SALUD TELE-EDUCACION Y MANEJO DE CONTENIDOS GRIDS VIDEOCONFERENCIA BIBLIOTECAS DIGITALES REDES DE TELECOMUNICACIONES La idea de los grupos es seleccionar proyectos que puedan ser incorporados a la red Reacciun 2.