SākumlapaJūsuLapas karte En
Sākums > Vairāk par Grid > Zinātnieki un Grid  
Zinātnieki un Grid

Visu zemju datori, apvienojieties gridā!

Akadēmisko lietotāju aprindās grid tīklu uztver galvenokārt nevis kā datu glabāšanas un apstrādes vidi, bet kā kolektīvas lietošanas aprēķinu vidi, kā nākotnes globālu infrastruktūru, kura gala rezultātā visus pasaules datorus apvienos vienā patiešām milzīgā Superdatorā, kurš izpildīs visus dotajā brīdī pasaulē veicamos aprēķinus vienlaicīgi uz visiem šajā brīdī ieslēgtajiem pasaules datoriem, saglabās visus pasaulē glabājamos datus vajadzīgajās vietās pasaulē un, protams, sekos, kuri datori vai serveri ir uzkārušies un pagaidām nespēj strādāt.

Protams, arī zinātnieki veic tādus pētījumus, kas rada lielus datu masīvus, kuri ir jāsaglabā un jāapstrādā. Pirmām kārtām esošie un iegūtie zinātniskie dati ir jāsaglabā, ar tiem tūlīt ir jāstrādā tālāk un tie ir jāpadara visiem vai vismaz visiem zinātniekiem pieejami. Šo uzdevumu veiks digitālās bibliotēkas un datu repozitoriji, kas jāveido gan nacionālajā, gan Eiropas līmenī, un tiem ir jāsatur zinātniskie raksti, grāmatas, multimediju un e-izglītības materiāli u.c.

Ja kaut ko uzzini, noglabā gridā

Dati Eiropas digitālās bibliotēkās tiks ievietoti dažādās valodās un to pilnvērtīga izmantošana prasīs izstrādāt tādas tulkošanas programmas, kuru tulkojumus varēs saprast un tiem ticēt. Tas, protams, nebūs iespējams bez semantiskās analīzes, kuras sarežģītība strauji aug līdz ar analizējamā teksta apjomu un atkal šeit var palīdzēt tikai gridtīkli.

Visi dati, kurus iegūst dažādos novērojumos, piemēram, radioastronomiskie novērojumi, saules novērojumi, zemes atmosfēras un jūras plūsmu novērojumi ar satelītiem, atmosfēras ozona monitoringa dati, visi šie dati un vēl daudzi citi tiek saglabāti un ir jāpadara plaši pieejami. Pie tam ir jāņem vērā, ka iegūst terabaitus šādu datu dienā un līdz ar to šo datu apstrāde kļūst netriviāla un arī saglabāšana kļūst par nopietnu problēmu, it sevišķi, ja tiek glabāta grafiskā informācija.

Tavi senči ir mūsu gridā

Ļoti daudz informācijas apstrādes un saglabāšanas problēmu piegādā bioinformātika, it sevišķi, ja grib atrast un izpētīt ģenētisko informāciju, kas nosaka cilvēka iespējamās saslimšanas. Raksturīgais skaitlis šeit ir 3,2 miljardi, kas ir nukleoīdu skaits cilvēka DNS molekulā. Brīvi operēt ar šāda apjoma informāciju nespēj pat dators, ja tas ir tikai viens. Svarīgs uzdevums ir veidot datu bāzes ar iegūtajiem ģenētiskajiem un klīniskajiem datiem, padarīt tās pieejamas pētniekiem un izstrādāt to pētniecības metodes.

Tu pats esi mūsu gridā

Daudz informācijas uzkrāj medicīna, it sevišķi attēlu formā. Eiropā zinātnieki aktīvi strādā pie projekta MammoGrid+, kas veic mammogrāfisko attēlu uzkrāšanu un apstrādi ar grid tīkla metodēm. Cits piemērs ir 2007. gada maijā anonsētā IBM sistēma Grid Medical Archive Solution (GMAS), kas kopā gan glabāšanu piedāvā gan programmatūru, gan serverus, gan pakalpojumus. GMAS ir komerciāls produkts, kas vismaz pagaidām nepretendē uz globāliem mērogiem; tas tiek piedāvāts slimnīcām un medicīnas pētniecības iestādēm, lai varētu nodrošināt medicīnisko attēlu un citas pacientu informācijas glabāšanu ilgu laiku un tās saņemšanu pēc ārstniecības iestāžu pieprasījuma.

Paralelizēt vai neparalelizēt?

Datu uzglabāšanas un apstrādes uzdevumi zināmā mērā ir labāk piemēroti risināšanai grid tīklos, jo to paralēlā izpilde bieži ir vienkāršāk izdarāma nekā tīros aprēķinu uzdevumos, kur efektīvi paralēlie algoritmi ne vienmēr var tikt piedāvāti vai arī to izstrāde ir atsevišķa problēma. Tāpēc grid tīkli bieži tiek izmantoti, lai rēķinātu uzdevumu bez kādas paralelizācijas dienām, mēnešiem vai pat gadiem ilgi, ko nekādā ziņā nevar izdarīt uz sava personālā datora. Var arī vienā un tajā pašā laikā rēķināt vairākus uzdevuma variantus ar atšķirīgiem parametriem.

No pasaules sākuma

Liela apjoma aprēķini ir nepieciešami daudzās zinātnes un tehnikas jomās, bet pašlaik visvairāk uzmanības tiek pievērsts fundamentālās zinātnes problēmām, par kurām var uzrakstīt avīzēs. Tā amerikāņi veica aprēķinus superdatoru gridtīklā Visuma attīstībai pirmo dažu miljonu gadu laikā pēc „lielā blīkšķa”, Eiropas programmas FP5 aprēķinu projekts gridtīklā CrossGrid ir veltīts plūdu un citu stihisko nelaimju, kā arī vides piesārņošanas matemātiskajai modelēšanai.

Eiropas grid tīkls EGEE

Vislielākais Eiropas grid tīkla problēmām veltītais projekts (FP5 un FP6) ir Enabling Grids for E-science (EGEE). Būtībā tas ir viseiropas grid tīkla veidošanas plāns, kas paredz grid tīkla plašu izmantošanu e-zinātnē (e-science), t.i., zinātnisko atklājumu veikšanā galvenokārt ar aprēķinu palīdzību. EGEE projekta iniciators ir Eiropas kodolpētījumu centrs CERN un tāpēc nav brīnums, ka šis projekts lielā mērā ir orientēts uz šī institūta būvēto Lielo adronu kolaideru, kas pilnībā tiks palaists 2008. gada sākumā un spēs iegūt tik daudz elementāro daļiņu fizikas datu, ka to apstrādei būs nepieciešami datori visā Eiropā.

Pirms ārstēšanas parēķini

Liela apjoma aprēķini ir nepieciešami ķīmisko reakciju un molekulāro struktūru pētījumos. Šādi aprēķini tiks veikti grid tīklos un var paredzēt, ka nākotnē jaunu zāļu projektēšana un to iedarbības pārbaude uz cilvēka šūnās esošām ķīmiskām vielām notiks aprēķinu ceļā (projekts OpenMolGrid). Cilvēka orgānu darbības matemātiskā modelēšana arī reducējas uz sarežģītiem aprēķiniem, bet ļauj paredzēt dažādu ķirurģisko operāciju iedarbību uz orgānu funkcionēšanu (projekts GEMSS).