Петренко А.И. Применение Grid-технологий в науке и образовании

Petrenko. Grid

Петренко А.И. Применение Grid - технологий в науке и образовании (раздаточный материал для изучения курса) .-// Киев, НТТУ «КПІ», 2008.- 143 c.

Применение технологии Grid в разных отраслях  обеспечивает новый качественный уровень, а иногда и реализует принципиально новый подход в обработке огромных объемов экспериментальных данных, обеспечивает моделирование сложных процессов, визуализацию больших наборов данных, создания сложных бизнес - приложений с большими объемами вычислений.

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел 1   Grid - вчера, сегодня, завтра

Первый раздел полностью посвящен анализу эволюционных изменений в Грид-технологиях в течение всего времени их существования: от появления в виде сформированной концепции до современных тенденций.  Концепция Грид рассматривается «через призму» специфических особенностей такого вида распределенных систем, анализируются причины появления технологии Грид и первые шаги в этом направлении. Весь процесс эволюции  Грид-систем можно условно разбить на несколько стадий. Первое поколение - поколение мета-вычислений, показанное на примере нескольких пионерских Грид-проектов. Детально освещены многочисленные технологии второго поколения, которое отметилось решением более широкого круга проблем: безопасность, доступ, совместимость, поиск ресурсов и др. Третье поколение Грид-систем отметилось применением сервисно-ориентированного подхода в реализации архитектуры, курсом на конвергенцию с Веб-технологиями и активным привлечением Грид к научным исследованиям (e- наука). Последующее развитие возможно за счет привлечения семантических технологий, повышения сложности и «интеллектуальности» промежуточного программного обеспечения.

1.1.КОНЦЕПЦИЯ GRID
1.2.ИСТОКИ GRID
1.3.  ЭВОЛЮЦИЯ GRID : ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ (1990-1996 годы)
1.3.1.FAFNER
1.3.2. I - WAY
1.4. ЕВОЛЮЦИЯ GRID: ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ (1997- 2003 годы)
1.4.1. Основные технологии второго поколения
1.4.1.Globus
1.4.1.2. Legion
1.4.1.3. Распределенные объектные системы
1.4.1.4. Java
1.4.1.5. Jini и протокол RMI
1.4.1.6. The Common Component Architecture Forum
1.4.1.7. Посредники и планировщики ресурсов Grid
1.4.2. Одноранговые вычисления
1.5. ЭВОЛЮЦИЯ GRID : ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ для Е-науки (с 2004 года)
1.5.1. Сервисно-ориентированная архитектура
1.5.2. Архитектура OGSA
1.5.3. Агенты
1.5.4. Web как информационная инфраструктура Grid
1.6. ЭВОЛЮЦИЯ GRID : ГОРИЗОНТЫ СЛЕДУЮЩИХ  ПОКОЛЕНИЙ

Раздел 2.  Прикладные приложения Grid


Грид-технологии являются универсальным инструментом для организации масштабных вычислений и обработки сверхбольших объемов данных, которые являются очень актуальными для решения проблем современной науки. Однако, без специализированных программных решений для разных проблемных областей Грид останется лишь абстрактным «виртуальным суперкомпьютером». Данный раздел предоставляет развернутый обзор профильных Грид-проектов из разных дисциплин, останавливаясь на особенностях их программных решений: платформ, порталов, их программных модулей и взаимосвязей между ними, общей архитектуры системы и др. В числе рассмотренных областей : астрономия и метеорология, экология и науки о Земле, химия и биоинформатика, физика высоких энергий и астрофизика, бизнес и инженерия. Рассмотрены и проекты, которые охватывают несколько дисциплин или являются универсальными средствами для разнообразных научных приложений.

2.1. е-наука и Grid проекты
2.2. Grid -технологии в астрономии и астрофизике
2.2.1. Виртуальная обсерватория
2.2.2.  Объединение и стандартизация астрономических данных
2.2.3. Обработка изображений
2.3.Grid в экологии и метеорологии
2.3.1. Метеорологические прогнозы средствами Grid
2.4.  Grid в биоинформатике
2.4.1.Сектор медицинских изображений
2.4.2. Сектор биоинформатики
2.4.3. Сектор разработки лекарств
2.4.4. Программа  IBM World Community Grid
2.5. Приложения для наук о Земле
2.6.  Grid в комбинационной химии
2.6.1. Подход «разделение/смешивания» в комбинационной химии  
2.6.2. Проект из комбинационной химии COMB - e - CHEM
2.6.3. Chemistry Grid и его применение для предвидения воздушного загрязнения
2.7.  Grid в физике высоких энергий
2.7.1. Основные Grid проекты из физики высоких энергий (ФВЕ)
2.7.2. Взаимодействие между Grid проектами в отрасли ФВЕ
2.8. Grid в социальных науках и бизнесе
2.9.Grid в инженерии
2.9.1. Проект NASA IPG
2.9.2. Проект GEODISЕ
2.9.3. Проект DAME
2.9.4. Проект  CAD - Grid
2.9.4.1. Информационная система CAD - Grid: CGRIS
2.10. Междисциплинарные Grid проекты
2.10.1. Проект CrossGrid
2.10.2. Проект EGEE
2.10.3. Проект Grid2003
2.10.4. Проект GridSolve
2.10.5. Проект SURAgrid
2.10.6. Проект LA Grid
2.10.7. Проект myGrid
2.10.8 Примеры некоторых Виртуальных Организаций

ВЫВОДЫ
Литература

Учебный материал  размещен на  http://moodle.kpi.ua

Ukrainian (UA)Russian (CIS)English (United Kingdom)