Петренко А.І. Застосування Grid- технологій в науці і освіті

Petrenko. Grid

Петренко А.І. Застосування Grid- технологій в науці і освіті (роздатковий матеріал для вивчення курсу).-// Київ, НТТУ «КПІ», 2008.- 143 c.


Застосування технології Grid в різних галузях  забезпечує новий якісний рівень, а іноді і реалізує принципово новий підхід в обробці величезних об'ємів експериментальних даних, забезпечує моделювання складних процесів, візуалізацію великих наборів даних, створення складних бізнес - додатків з великими об'ємами обчислень.

ЗМІСТ

Розділ 1   Grid – минуле, сьогодення і майбутнє

Перший розділ повністю присвячено аналізу еволюційних змін у Грід-технологіях протягом усього часу їх існування: від появи у вигляді сформованої концепції до сучасних тенденцій.  Концепція Грід розглядається «через призму» специфічних особливостей такого виду розподілених систем, аналізуються причини появи технології Грід та перші кроки у цьому напрямку. Весь процес еволюції  Грід-систем можна умовно розбити на кілька стадій. Перше покоління – покоління метаобчислень, показане на прикладі кількох піонерських Грід-проектів. Детально висвітлені численні технології другого покоління, що позначилось рішенням ширшого кола проблем: безпека, доступ, сумісність, пошук ресурсів та ін. Третє покоління Грід-систем відзначилося прийняттям сервісно-орієнтованого підходу до реалізації архітектури, курсом на конвергенцію із Веб-технологіями та активним залученням Грід до наукових досліджень (e-наука). Наступний розвиток можливий за рахунок залучення семантичних технологій, підвищенні складності та інтелектуальності проміжного програмного забезпечення.

1.1.КОНЦЕПЦІЯ GRID
1.2.ВИТОКИ GRID
1.3.  ЕВОЛЮЦІЯ GRID: ПЕРШЕ ПОКОЛІННЯ (1990-1996 роки)
1.3.1.FAFNER
1.3.2. I-WAY
1.4. ЕВОЛЮЦІЯ GRID: ДРУГЕ ПОКОЛІННЯ (1997- 2003 роки)
1.4.1. Основні технології другого покоління
1.4.1.Globus
1.4.1.2.     Legion
1.4.1.3. Розподілені об'єктні системи
1.4.1.4. Java
1.4.1.5. Jini і протокол RMI
1.4.1.6. The Common Component Architecture Forum
1.4.1.7. Посередники та планувальники ресурсів Grid
1.4.2. Однорангові обчислення
1.5. ЕВОЛЮЦІЯ GRID: ТРЕТЄ ПОКОЛІННЯ для е-Науки (з 2004 року)
1.5.1. Сервісно-орієнтована архітектура
1.5.2. Архітектура OGSA
1.5.3. Агенти
1.5.4. Web як інформаційна інфраструктура Grid
1.6. ЕВОЛЮЦІЯ GRID: ОБРІЇ НАСТУПНИХ  ПОКОЛІННЯ

Розділ 2.  Прикладні застосування Grid

Грід-технології є універсальним інструментом для організації масштабних обчислень та обробки надвеликих об’ємів даних, що є дуже актуальним для рішення проблем сучасної науки. Проте, без спеціалізованих програмних рішень для різних проблемних областей Грід залишиться лише абстрактним «віртуальним суперкомп’ютером». Даний розділ надає розгорнутий огляд профільних Грід-проектів з різних дисциплін, зупиняючись на особливостях їх програмних рішень: фреймворків, порталів, їх програмних модулів та взаємозв’язків між ними, загальної архітектури системи та ін. У числі розглянутих областей: астрономія та метеорологія, екологія та науки про Землю, хімія та біоінформатика, фізика високих енергій та астрофізика, бізнес та інженерія. Розглянуті і проекти, що охоплюють кілька дисциплін або є універсальними засобами для різноманітних наукових застосувань.

2.1. е-Наука і Grid проекти
2.2. Grid -технології в астрономії та астрофізиці
2.2.1. Віртуальна обсерваторія
2.2.2.  Об'єднання та стандтизація астрономічних даних
2.2.3. Обробка зображень
2.3.Grid в екології та метеорології
2.3.1. Метеорологічні прогнози засобами Grid
2.4.  Grid в біоінформатиці
2.4.1.Сектор медичних зображень
2.4.2. Сектор біоінформатики
2.4.3. Сектор розробки ліків
2.4.4. Програма  IBM World Community Grid
2.5. Додатки для наук про Землю
2.6.  Grid в комбінаційній хімії
2.6.1. Підхід «розділення/змішування» в комбінаційній хімії 
2.6.2. Проект з комбінаційної хімії COMB-e-CHEM
2.6.3. Chemistry Grid і його застосування для передбачення повітряного забруднення
2.7.  Grid в фізиці високих енергій
2.7.1. Основні Grid проекти з фізики високих енергій (ФВЕ)
2.7.2. Взаємодія між Grid проектами в галузі ФВЕ
2.8. Grid в соціальних науках і бизнесі
2.9.Grid у інженерії
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. Інформаційна система CAD-Grid: CGRIS
2.10. Міждисциплінарні Grid проекти
2.10.1. ПроектCrossGrid
2.10.2. ПроектEGEE
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 Приклади деяких Віртуальних Організацій

ВИСНОВКИ
Література


Навчальний матеріал  розміщено на  http://moodle.kpi.ua

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