18 Noviembre, 2005 E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Miguel Cárdenas Montes, CIEMAT

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1 www.eela-grid.org 18 Noviembre, 2005 E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Miguel Cárdenas Montes, CIEMAT miguel.cardenas@ciemat.es EELA is project funded by the European Union under contract 026409 EELA, Grid entre Europa y Latinoamérica

2 Sumario Grid, ¿qué? EGEE La Red EELA Organización de los paquetes de trabajo de EELA. Objetivos Socios Impacto potencial Paquetes de trabajo E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 2

3 Grid, ¿qué? E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 3

4 GRID ¿Qué es una grid? Son un conjunto de recursos computacionales heterogéneos, dispersos geográficamente, con capacidad de trabajar organizadamente. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 4 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005

5 GRID E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 5 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 GRID

6 EGEE E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 6

7 EGEE EGEE es un proyecto financiado por la Comisión Europea. La comunidad integrada en el proyecto está dividida en 12 federaciones, 70 socios financiados y 30 no financiados. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 7 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 El proyecto está liderado por el CERN. EGEE de 1/04/2004 a 31/03/2006. EGEE II de 1/04/2006 a 31/03/2008.

8 EGEE SWE La federación Sudoeste está formada por Portugal y España. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 8 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005

9 EGEE y LHC El CERN ha elegido la tecnología Grid para solucionar el desafío de almacenar y analizar la ingente cantidad de datos (10 Petabytes por año) que el LHC (Large Hadron Collider) producirá cuando comience a funcionar. Miles de científicos alrededor del mundo accederán al mismo tiempo a los datos generados y almacenados. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 9 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 El único modo razonable de acceder a esta cantidad de información parece ser la tecnología Grid.

10 EGEE y la malaria I Evaluar nuevas dianas potenciales para matar el parásito responsable de la malaria. Preparar el High Throughput Docking mediante modelado molecular. Desarrollo del entorno grid para un despliegue a gran escala. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 10 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Los pasos para el despliegue de una aplicación WISDOM. From N. Jacq, EGEE-4

11 EGEE y la malaria II E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 11 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Alrededor de 300 M de afectados 1-1.5 M de muertes diarias Amplia área geográfica Causado por el protozoo parásito del género Plasmodium Aparición de resistencia a las drogas tradicionales El genoma del plasmodium ha sido descifrado Molecular Docking: Predict how small molecules, such as substrates or drug candidates, bind to a receptor of known 3D structure Duration: 12 – 15 years, Costs: 500 - 800 million US $ From N. Jacq, EGEE-4

12 EGEE y la malaria III Objetivos del primer data challenge Julio-Agosto 2005 Objetivo biológicos: Proposición de nuevos inhibidores para una familia de proteínas producidas por el Plasmodium falciparum. Objetivo informáticos: Despliegue de Wide in silico virtual docking on the grid. Objetivo grid: Despliegue de la aplicación de manera intensiva (en CPUs y datos generados) para verificar la infraestructura y los servicios grid. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 12 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 From N. Jacq, EGEE-4

13 EGEE y la malaria V E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 13 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 From N. Jacq, EGEE-4 Millones de componentes químicos disnibles en laboratorios Data Challenge: ~ 6 semanas en 1000/1600 nodos de cálculo Molecular Docking (FlexX y AutoDock) ~ 80 CPU años y 1 TB de datos

14 EGEE y la malaria VI E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 14 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 From N. Jacq, EGEE-4

15 La Red E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 15

16 La Red Geant2 gestionada por Dante en Europa. Alice gestionada por Clara en América Latina. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 16 Semana de la Tecnología en Extremadura 2005

17 La Red, Europa E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 17

18 EELA E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 18

19 Objetivos EELA es un proyecto europeo de 2 años bajo la forma de un SSA. Los objetivos globales de proyecto son: Objectivo 1: Establecer una red de colaboración entre Europa y Latinoamérica. Objectivo 2: Establecer un piloto de infrestructura en Latinoamérica. Objectivo 3: Identificar y promocionar un marco sostenible para e-Science. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 19

20 Socios E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 20 International: CLARA CERN EU España: CIEMAT, CSIC, UPV, RED.ES, UC Italia: INFN Portugal: LIP Venezuela: ULA Cuba: CUBAENERGIA Chile: UTFSM, REUNA, UDEC Perú: SENAMHI Méjico: UNAM Argentina: UNLP Brasil: UFRJ, CNEN, CECIERJ/CEDERJ, RNP, UFF América

21 Impacto potencial I El impacto estratégico de EELA seguirá los siguientes ejes: Estimular la compartición el saber-hacer en términos de Computación Grid dentro de América Latina, y entre América Latina y el resto del mundo. Estimular el uso de las infraestructuras regionales de red (GEANT, RedCLARA) y provocar el desarrollo de una infraestructura común de computación y almacenamiento, de este modo pavimentando el camino para una e-Infraestructura regional unificada. Introducir a los países participantes en las prácticas de mercado abierto en computación, telecomunicaciones, etc. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 21

22 Impacto potencial II Asegurar un acceso rápido, seguro y barato a la gigantesca potencia de cálculo, almacenamiento y ancho de banda que es la Grid. Mejorar la colaboración entre las comunidades científicas, tanto dentro de Latinoamérica como entre Europa y Latinoamérica. Animar las interacciones entre las comunidades científicas y los gobiernos en Latinoamérica, con el objetivo de establecer un soporte a largo plazo para e-Infrastructuras y e-Ciencia. Lanzar nuevos proyectos comunes en campos como: educación, ciencia o cultura. Servir como test de inciativas más ambiociosas. Atraer nuevas instituciones y socios. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 22

23 Relación EGEE-EELA E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 23

24 WP2, I EELA tiene por objetivo soportar un piloto de eInfrastructura entre EU y LA, con un claro énfasis en las actividades de diseminación e integración entre las inciativas Grid de EU y LA. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America El piloto será establecido entre los centros: CIEMAT en EU y, UFRJ y UFF en LA; siendo la conectividad suministradas por RNP, CLARA y RED.ES (RedIris). Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 24

25 WP2, CA Esta tarea tiene por objetivo coordinar el despliegue de una infraestructura de Autoridad de Certificación grid (CA), que tendrá la responsabilidad de los certificados en LA. Para que esta CA sea reconocida, deberá pasar los procesos de aceptación internacional dirigidos EUGridPMA. Dentro de esta misma tarea, también se realizará la implementación de las Organizaciones Virtuales (VO). E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 25

26 WP3 Cuatro áreas han sido identificadas en los objetivos de la propuestas: Aplicaciones biomédicas. Aplicaciones de física de altas energía. Aplicaciones e-learning. Aplicaciones climáticas. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 26

27 WP3 Biomed El objetivo de las aplicaciones de Biomedicina es doble: Primero, migrar y desplegar las aplicaciones ya identificadas y migradas en EGEE, beneficiéndose de la experiencia acumulada en EGEE. Y segundo, asistir en la identificación y migración de nuevas aplicaciones. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 27

28 WP3 Biomed GPS@ I GPS@ es una aplicación de análisis de estructura de proteínas. El análisis bioinformático de las secuencias genéticas producidas por los proyectos de genómica es uno de los mayores desafío de los próximos años. Integrar las bases de datos y los algoritmos un requerimiento de este tipo de análisis. GPS@ es un portal web que tiene por objetivo hacer de interfaz para estos recursos de genómica en la Grid. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 28

29 WP3 Biomed GPS@ II Una intefaz web facilita el acceso a los algoritmos ofrecidos. Bases de datos de proteínas son almacenadas en ficheros guardados en modo grid. Las herramientas de análisis de secuencias de proteínas son código heredado que es ejecutado sin cambios. La salida de los algoritmos es analizada y mostrada en formato gráfico a través una interfaz web. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 29

30 WP3 Biomed GPS@ III GPS@ proporciona un valor añadido como: Proporciona a los biólogos un modo de distribuir y acceder a bases de datos internacionales, y almacenar más y más grandes bases de datos. Para los algoritmos permite a los usuarios del portal computar grandes conjuntos de datos con los algoritmos disponibles a través de enormes recursos computacionales, (Actualmente en EGGE para biomed:12 países, 2K CPUs, 21 Tb). Abrirse a una comunidad de usuarios más amplia. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 30

31 WP3, Biomed, GATE I GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) incorpora las librerías de Geant4 adaptándolas a la medicina nuclear. GATE permite una descripción exacta de fenómenos tales como decaimiento dinámico de fuentes y movimiento de detectores. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 31

32 WP3, Biomed, GATE II El ejemplo muestra la simulación del decaimiento de fuentes de O-15 (verde) y C-11 (azul) en 3 tiempos diferentes: 0-2 min (izquierda), 7-9 min (centro), y 14-16 min (derecha). E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 32

33 WP3, Biomed, GATE III E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 33 Otro ejemplo de GATE es la simulación de radioterapias. La planificación mejora el tratamiento de tumores con radiaciones ionizantes.

34 WP3, Biomed, CDSS I E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 34 Clinical Decision Support System extrae conocimiento clínico relevante de un gran conjunto de información con el objetivo de guiar a los médicos en su práctica clínica. Ejemplo: ¿cuales son los factores genéticos que pueden estar involucrados en la esquizofrenia? CDSS refuerza las decisiones humanas, no las suplanta. Se ha comenzado con base de datos: Clasificación de tumores en tejidos blandos. Clasificación de talasemias y otras anemias.

35 WP3, Biomed, CDSS II E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 35 CDSS en grid gana: La ubicuidad de las bases de datos distribuidas y los motores de clasificación. Sistema de gestión de usuarios, seguridad y contabilidad de recursos.

36 WP3, HEP I E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 36 LHCb es uno de los 4 experiementos que se alojará en el LHC junto con ATLAS, CMS y ALICE. Biomed y HEP son las dos áreas más desarrolladas en computación grid.

37 WP3, HEP II E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 37 Los experimentos del LHC requerirán enormes cantidades de recursos computación (CPU y almacenamiento). Los datos generados tienen que ser procesados de manera distribuida y los datos almacenados donde sea necesario. Finalmente, el acceso a estos recursos debe realizarse en función de las credenciales de cada usuario y su papel en la organización.

38 WP3, HEP III E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 38 En EELA se pretende utilizar el software de produción Monte Carlo (simulación), digitalización, reconstrucción, y análisis para comprobar el funcionamiento de la e-infraestructura.

39 WP3, e-learning I E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 39 El objetivo de esta tarea es usar algunos conceptos grid como: la segurida, la transparencia y la ubicuidad de acceso para ayudar a los profesores en su búsqueda de nuevas vías de enseñanza y a los alumnos a mejorar su formación independientemente de su situación geográfica (factor clave en LA) y de la institución a la que pertenecen. A través de esta tarea se proveerá un entorno que se beneficie de la tecnología grid en la preparación de material educativo dirigido al auto-aprendizaje. Esto incluye la provisión de capacidades semánticas al entorno Grid. Un resultado esperado es la reducción de la brecha digital.

40 WP3, e-learning II E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 40 Entre las aplicaciones candidatas se incluye el Laboratorio Experimental Multidisciplinario a Distancia de la UNAM. Usado en un curso de ingeniería de los alimentos. En proceso de gridificación.

41 WP3, e-learning III E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 41 Estudio cuantitativo de las oscilaciones mecánicas del CEDERJ.

42 WP3, El Niño I El Niño es un fenómeno clave para la predicción climática en Sudamérica. El Niño anómalo es una anomalía climática del Pacífico que se presenta a intervalos de 4 a 7 años, ocasionando desastres naturales, con un gran impacto en los ecosistemas marinos y terrestres. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 42 La corriente de El Niño es una corriente cálida, dirigida hacia el sur que se presenta anualmente en el mar, frente a las costas del norte de Perú, ocasionando lluvias. El Niño normal

43 WP3, El Niño II El Niño – Oscilación del sur es una anomalía que produce un aumento de la temperatura de la superficie del mar en el Pacífico Ecuatorial oriental y central. También se produce una disminución de la presión atmosférica en el Pacífico sur oriental y un aumento en Oceanía. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 43 El Niño anómaloEl Niño normal

44 WP3, El Niño III En EELA tenemos por objetivo utilizar los sistemas existentes de simulación metorológica y análisis del fenómeno, adaptándolos a un funcionamiento en modo grid. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 44 El Niño anómalo Un segundo objetivo es la migración de los algoritmos de data mining a un funcinamiento en modo grid.

45 WP4, disemination & training Las actividades de diseminación son estratégicas para introducir las tecnologías y los servicios grid en una comunidad internacional de usuarios cubriendo un amplio rango de áreas científicas y tecnológicas. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 45 Esta actividades son el primer paso en el proceso de atraer más grupos européos y latinoamericamos en EELA.

46 WP4, GILDA Para las actividades de formación, la herramienta estratégica que se usará es GILDA. GILDA es un laboratorio virtual que ha sido desarrollado y usado con éxito en EGEE. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 46

47 WP4, Recursos GILDA E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 47

48 WP4, Mapa GILDA E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 48

49 Más información http://gridcafe.web.cern.ch/gridcafe/ http://www.eela-grid.org http://public.eu-egee.org http://wisdom.eu-egee.fr E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 49

50 Gracias por vuestra atención. E-Infraestructure shared between Europe and Latin America Semana de la Tecnología en Extremadura 2005 Mérida, 18 de Noviembre de 2005. p 50