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E-ciência, astronomia, clima, física e meio ambiente

Casos de uso de grades para a pesquisa científica

As grades têm potencial para facilitar a colaboração global e para criar o ambiente esperado para grandes avanços em ciência e engenharia, argumentou Gigi Karmous-Edwards, da North Carolina Research and Education Network, na palestra "Redes híbridas e provisionamento sob demanda". Disse ainda que elas podem reduzir o hiato digital e incrementar o tratamento médico e a educação. "As grades são o grande 'possibilitador' da e-ciência", resumiu. Karmous-Edwards lembrou, no entanto, os desafios comentados nas palestras anteriores e acrescentou que as novas demandas incluem mais capacidade de banda para conexão de supercomputadores, tornar o TCP mais rápido para transferência de grandes arquivos em longa distância, recursos de redes ópticas e QoS. A pesquisadora é uma das responsáveis pelo livro "Grid Networks: Enabling grids with advanced communication technology", uma "bíblia" da área.

Física – A comunidade de físicos é uma das pioneiras no uso de grades. Gilvan Augusto Alves, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, disse que os pesquisadores da área, espalhados pelo mundo inteiro. enfrentam o desafio de processar, minerar e armazenar um grande volume de dados. Segundo ele, com a quantidade de dados armazenada em um ano de pesquisas no Large Hadron Collider (LHC), acelerador de partículas do Cern, daria para fazer uma pilha de CD-ROMs com 20 Km de altura, quase duas vezes e meia a altitude do Monte Everest.

Para Gilvan Alves, é necessário um mínimo de 10 Gbps de banda de rede, interoperabilidade, escalabilidade e segurança. O ideal é que haja uma certa padronização para que a pesquisa possa ser feita independente do middleware usado pelo pesquisador. "A RNP está fazendo um serviço excelente aqui, oferecendo para a gente uma rede de alta qualidade", disse Alves.

Clima e tempo – No ramo da climatologia, também necessita-se de grande capacidade de processamento para se fazer previsão meteorológica. Haroldo Fraga de Campos Velho, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), falou sobre alguns projetos da área e sobre como as grades ajudam na busca de recursos necessários para a pesquisa de clima e tempo.

Um dos projetos citados por Velho foi o G-Brams, que tem por objetivo testar a viabilidade do uso operacional de grades em previsões de clima regional. O G-Brams usa o software livre Brams (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) e um cluster com 17 processadores no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Inpe. O uso de uma grade computacional pode acelerar o processo de previsão de clima e possibilita múltiplas execuções do Brams, diz Velho. O pesquisador do Inpe anunciou que existe o desejo de se estender o G-Brans para toda a América do Sul. Velho também citou outros projetos na área, tais como o Reclirs (Rede Estadual de Climatologia do Rio Grande do Sul) e SAG-Ocean (South-American Grid Environment for the Ocean Activity on the Coast).

Astronomia – Na área de astronomia foram citados os projetos Bravo (Brazilian Astrophysical Virtual Observatory) e Soar (Southern Astrophysical Research Telescope). Randha Nandkumar, do National Center for Supercomputing Applications (NCSA) lembrou que, em astronomia e astrofísica, operam-se instrumentos de precisão, como grandes telescópios, remotamente e são produzidas enormes quantidades de dados, tais como imagens de observações astronômicas, que precisam ser armazenadas e analisadas virtualmente. Assim como ocorre com o pessoal da física, a computação em grades auxilia na coleta e tratamento dos dados de forma distribuída e colaborativa.

Meio ambiente – Outro palestrante da segunda manhã do 8º Workshop RNP foi Peter Bajcsy, também do NCSA. A palestra de Peter foi sobre o uso de grades em pesquisas ambientais. Ele falou, por exemplo, no uso de modelos computacionais para previsão de terremotos e gerenciamento de riscos; no uso da ciberinfra-estrutura para a criação de "observatórios da Terra" que auxiliem no processo decisório e no entendimento das mudanças globais; na criação de modelos para o controle da qualidade da água com fins de sustentabilidade; etc.

Como conclusão deste debate sobre e-ciência, nota-se que o ambiente virtual e colaborativo, com poderosas infra-estruturas de computação e redes por trás, é uma necessidade premente da comunidade científica.

O 8º Workshop RNP foi realizado em Belém (PA), nos dias 28 e 29 de maio, e contou com o apoio das empresas Embratel, Padtec, Cisco, Extreme Networks, Plant Engenharia, Global Crossing, Inter Quattri, Metrocable, Oi e Omega. O tema central do evento foi o uso de redes ópticas para conectividade na última milha.

[RNP, 06.06.2007]