EGEE GRID ALTYAPISINDA ÇALIŞAN UYGULAMALAR EGEE (Enabling Grids for E-sciencE) araştırmacılara kesintisiz çalışma imkanı sağlayan ve her geçen gün genişleyen bir grid alyapısıdır. EGEE altyapısı; 24 farklı sitede, 36. işlemci, 5PB depolama alanı, 2 sanal organizasyon ve günde ortalama 98. işin koşturulduğu (Şekil1) devasa bir yapılanmadır. Sanal organizasyonlar aracılığı ile araştırmacılar arasındaki işbirliğinde, bilgi ve kaynakların paylaşılması desteklenemekte ve genel veritabanlarına erişim imkanı sağlanmaktadır. 98k jobs/day Şekil1: EGEE altyapısında koşturulan iş sayısının aylara göre dağılımı EGEE altyapısında desteklenen genel uygulama alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir. Yüksek Enerji Fiziği Uygulamaları(LHC, Tevatron, HERA,...) Füzyon Biyomedikal Uygulamalar (Gen Analizleri, İlaç Araştırmaları, Tıbbi Görüntüleme) Astronomi & Astrofizik (Planck, MAGIC) Hesaplamalı Kimya Yer Bilimleri ve JeoFizik Uygulamaları(Hidroloji, Çevre Kirliliği, İklimModelleme) Hesaplamalı Akışkan Dinamiği Yoğun Madde Fiziği Bilgisayar Bilimleri / Araçları Arkeoloji 1
EGEE'de çalışmakta olan uygulamalar aşamalı olarak kullanıma geçirilmektedir. test aşamasından düzenli ve kesintisiz Yüksek Enerji Fiziği Uygulamaları Yüksek Enerji Fiziği (YEF), EGEE nin ilk pilot uygulama alanı olarak bu altyapının kurulmasında ve EGEE nin kullanıcıya yönelik hizmet sunmasında çok önemli bir girdi sağlayarak EGEE altyapısının en büyük kullanıcısı konumundadır. YEF uygulamaları geniş veri setlerine ve büyük miktarda hesaplama kaynağına ihtiyaç duymaktadır. İlk EGEE YEF topluluğu İsviçre nin Cenevre şehri yakınlarında bulunan CERN (European Organization for Nuclear Research) de Large Hadron Collider (LHC) ın dört büyük deneyi sonucu oluşturulmuştur. Bu dört deneyin (ALICE, ATLAS, CMS ve LHCb) çarpışmaları 27 de başlamıştır ve yıllık yaklaşık 15 Petabyte veri üretmeleri beklenmektedir. Bu veri EGEE altyapısı kullanılarak yönetilecek ve işletilecektir. BaBar (B ve B-bar deneyi), CDF(Fermilab daki çarpıştırma dedektörü), Amerika da parçaçık hızlandırıcılarını kullanan DØ deneylerini ve Almanya da DESY laboratuvarında HERA çarpıştırıcısını kullanan ZEUS ve H1 deneylerini içeren diğer uluslararası YEF deneyleri de ayrıca EGEE altyapısını kullanmaktadır. YEF uygulamaları doğaları gereği EGEE tarafından sunulan hizmetlerin anlaşılması ve geliştirilmesi için üçlü bir araç olarak görülmektedir. EGEE hizmetleri altyapının kesintisiz işletilmesi dışında dökümantasyon, kullanıcı desteği ve grid izleme araçlarının geliştirilmesinden ortakatman geliştirilmesine kadar uzanan geniş bir alanı kapsamaktadır. Ayrıca YEF deneyleri, tüm grid topluluğu için prototip sayılabilecek yüksek seviyeli ortakatman bileşenleri üretmektedir. YEF kullanıcıları tarafından edinilen deneyim diğer EGEE grid kullanıcıları için de yol gösterici olarak kullanılmakta ve YEF uygulamaları EGEE içindeki teşvik edici güçlerden birisi olarak değerlendirilmektedir. Large Hadron Collider (LHC) Deneyleri: LHC, CERN içinde ALICE, ATLAS, CMS ve LHCb deneylerinin gerçekleştirilmesini sağlayacak yeni parçacık çarpıştırıcısıdır. Bu dört deneyden elde edilecek verilerin işlenmesi için küresel olarak dağıtılmış bir işlem çevresi kurmak amacıyla hem EGEE den hem de OSG (Open Science Grid) ve NDGF (Nordic Data Grid Facility) gibi diğer iligi projelerden grid kaynakları kullanılmaktadır. EGEE altyapısının kullanımı büyük ölçekte başlatıldı ve şu anda LHC projesinin bilimsel programının hazırlanmasında rutin şekilde kullanılmaktadır. Her deneyin farkı bir fiziki hedefi bulunmasına karşın, tüm deneyler için ağır iyonların veya protonların yüksek enerjili ışınlarla çarpıştırılması sonucu ortaya çıkacak olan fiziksel olayların simülasyonunun yapılması gerekmektedir. ALICE (A Large Ion Collider Experiment), quark-gluon plazma fazı denilen yeni bir fazın oluşması durumunda beklenen enerji yoğunluklarında madde fiziğini incelemeyi hedeflemektedir. ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) maddelerin doğasını ve evrenimizi şekillendiren temel kuvvetleri keşfetmeyi planlamaktadır. CMS (Compact Muon Solenoid) yüksek enerjideki yeni fizik etkileşmelerini keşfetmek için kullanılan bir detektördür. LHCb (Large Hadron Collider Beauty), yükün bozunmasının etkilerini ve parite simetrisini inceleyen bir deneydir. Bu etkinin, evrenin doğuşundaki madde/anti-madde dengesizliğinden sorumlu olabileceği düşünülmektedir. LHC deneyinin genel görünümü ve çarpıştırıcı kesitleri Şekil2, Şekil3 ve Şekil4'de görülmektedir. 2
Şekil2: LHC deneyi genel görünümü Şekil3: LHC deneyi şematik görünümü 3
Şekil4: LHC hızlandırıcısı LHC deneyi dışında EGEE altyapısını kullanan diğer YEF deneyleri çoktan veri alımı ve incelenmesi aşamasına geçmiş bulunan gelişmiş projelerdir. Bunlar fizik araştırması tekniğinin son durumunu temsil ederler ve LHC deneylerini bekleyen bazı zorlukları öngörürler. Ayrıca bu deneyler LHC'nin grid kullanımındaki ihtiyaçlarını öngören örnekleri keşfetmeleri nedeniyle EGEE için oldukça ilginç sonuçlar vermektedirler. EGEE altyapısını kullanan diğer YEF deneyleri: BaBar, Stanford Doğrusal Hızlandırıcı'sında gerçekleştiirlen bir YEF deneyidir. Bu deneyin amacı B mesonlarının CP bozulmasını incelemektir. CDF (Collider Detector at Fermilab), evreni oluşturan parçacıkların kimliklerini ve özelliklerini keşfetmeyi ve bu parçacıklar arasındaki kuvvetleri ve etkileşimleri anlamayı amaçlamaktadır. DØ, Fermi Ulusal Hızlandırıcısında gerçekleştirilen ve evreni oluşturan parçaların özeliklerini açığa çıkaran atomik ipuçlarını araştıran bir çalışmadır. DESY, Hamburg'daki electron-proton hızlandırıcı HERA da bulunan H1 ve ZEUS detektörleri ile doğanın temel parçacıklarını ve kuvvetlerini daha iyi anlayabilmek için parçacık reaksiyonlarını incelemektedir. Füzyon Uygulamaları Grid altyapısının füzyon araştırmalarının ihtiyaçlarını karşılamadaki gücü ispatlanmıştır ve bu alanda çeşitli uygulamalar EGEE altyapısı üzerinde çalışmaktadır. Plazmadaki mikrodalga ışının yörüngesinin tahmin edilmesi için çok sayıda ışının izlenmesi, özel manyetik hapsetme füzyon araçlarının kinetik ulaşımı ve optimizasyonunu içeren çalışmalar EGEE altyapısında gerçekleştirilmektedir. Fransa'nın başlatılan Uluslararası Termonükleer Deney Reaktörü (International Thermonuclear Experimental Reactor - ITER) nükleer füzyon kurulumunun en önemli örneğidir. ITER, füzyon gücünün bilimsel ve teknik fizibilitesini göstermeyi amaçlayan uluslararası bir araştırma ve geliştirme projesidir. Proje, 1M C nin üzerinde çalışabilen ve 27 yılına kadar 5MW füzyon gücü üretme potansiyeline sahip bir hidrojen plazma halkası yaratmayı hedeflemektedir. Füzyon uygulamaları, dağıtık veri depolama ve işleme, kararların işlemin gerçekleştirildiği süre içinde alınmasını, kinetik taşınmanın çözülmesini (parçacık yörüngeleri), ve stellaratörlerin (plazmayı içeren manyetik alan) optimizasyonunu gerektirmektedir. ITER projesiyle ilişkili çeşitli hesaplamalı işler başarılı bir şekilde EGEE altyapısına aktarılmıştır ve bu çalışmalar 27 de başlatılan nükleer füzyon ile daha da genişletilecektir. Füzyon simülasyonunun genel görünümü Şekil5'de verilmiştir. 4
Şekil5: Füzyon simülasyonu Avrupa Füzyon Geliştirme Anlaşması nın (EFDA) yönetim kurulu, Avrupa füzyon topluluğunun gelecek hesaplama ihtiyaçlarını araştıracak bir grup oluşturdu ve grid altyapısının bu alandaki çalışmalar için yeterli olduğu ortaya çıkarıldı. Grid altyapısı, 4 farklı federasyona yayılmış bulunan 11 sitede 11 işlemci sağlayarak füzyon topluluğu sanal organizasyonu desteklemektedir. Gridteki füzyon uygulamalarının sayısını arttırmak için EGEE altyapısı üzerinde kodların ve uygulamaların test edilmesine başlanmıştır. Yoğun Işın İzlemesi, plazmadaki mikrodalga ışınların yörüngesini tahmin eden bir uygulamadır. Plazmayı ısıtmak için kullanılan ışınlar, çok sayıda ışından oluşan (ortalama 15) bir demet tarafından simüle edilmektedir. Program, yörüngeyi ve kompleks plazmalardaki her bir bağımsız ışının soğurulmasını öngörür. Global Kinetik Taşıma, sıcaklık, yoğunluk ve elektrik alanı özelliklerine sahip artalan plazmayla yaşanan çarpışmalardan zarar gören çok sayıda bağımsız parçacığın yörüngeleri takip edilerek belirlenir. Son yörüngeler plazmalardaki taşımanın parçacık akışı, sıcaklık akışı, asimetrilikler ve parçacıkların dağılım fonksiyonu gibi önemli özelliklerini belirlemekte kullanılır. Stellaratör Optimizasyonu için bir genetik algoritma geliştirilmiştir. Stellatörler, dalgalanma göstermeyen plazmalarda çalışmaları için tasarlanan manyetik hapsetme füzyon cihazlarıdır. Çeşitli olası stellatör manyetik konfigürasyonları mevcuttur ve hangisinin en uygun olduğunun belirlenmesi gerekmektedir. Her bir konfigürasyon gridin tek bir işlemcisi tarafından incelenir ve elde edilenler arasında en iyi olan konfigürasyonu bulmak için genetik algoritma kullanılır. RDIG (Russian Data Intensive Grid) kaynaklarını kullanan nükleer füzyon araştırmacıları kendi yerel grid sanal organizasyonlarını oluşturmuşlardır. Bu sanal organizasyon çalışanları elde edilen sonuçları genel grid erişimi açısından incelemekte ve çalışmalarını grid ortamına aktarmaktadırlar. 5
Biyomedikal Uygulamalar EGEE projesinin başlangıcından itibaren biyomedikal uygulamalara altyapıda yer verilmiştir ve bu uygulamalar şu anda sürekli üretim şeklinde altyapıyı kullanmaktadır. Biyomedikal topluluğu ortak veritabanlarında uzaktan işbirliği sağlayarak ve hesaplamaları yaparak grid altyapısından faydalanmaktadır. Medikal görüntüleme, biyoinformatik araştırmaları ve ilaç keşfine yönelik çalışmalar başta olmak üzere 23 farklı uygulama EGEE altyapısında kullanılmaktadır. Biyomedikal uygulamalar, özellikle veri güvenliği, veri yönetimi ve veri yoğunluğu yüksek çok sayıda işin gerçekleştirilmesine ihtiyaç duyduğu için grid ortakatmanını zorlamaktadır. Buna rağmen bu alandaki uygulamalar aylık yaklaşık 15. iş ile altyapının düzenli kullanıcıları durumundadır. Ayrıca, 8 CPUyıl gerektiren ilaç keşfi için hedeflenen yoğun moleküler havuzlama analizi kısa süre içinde tamamlanacaktır. Medikal Görüntüleme uygulaması dijital medikal görüntülerin bilgisayarlı analizini hedeflemektedir. Bu çalışma medikal veri federasyonunu oluşturarak, hesaplama ağırlıkı medikal işlemleri, büyük veri kümelerinin işlenmesini ve büyük nüfuslarda istatistiksel çalışmalar yapmayı amaçlamaktadır. GATE (GEANT4 Application for Tomographic Emmision) hastaların röntgenlerinin analizi ile radyoterapi tedavilerini planlayan bir Monte Carlo tabanlı simülatördür. GATE, klinik kullanımlardaki Monte Carlo simülasyonlarını tamamlamak için gereken zamanı makul bir değere indirmek için EGEE altyapısını kullanmaktadır. CDSS (Clinical Decision Support System), klinik kararlarda yardımcı olmak için uzman bilgisine dayanarak görüntü sınıflandırması yapmaktadır. Grid altyapısından hem geniş veri kümelerinin toplanmasında hem de sınıflandırma yazılımının bu geniş veri kümelerinde verimli bir şekilde kullanılmasında yararlanılmaktadır. Pharmacokinetics, karaciğerdeki kontrast dağıtıcısının manyetik titreşim görüntülerinden difüzyonunu inceler. Hastanın hareket etmesi nedeniyle ortaya çıkan hatalar görüntülerin karşılaştırılmasını engeller. Ancak, grid üzerinde çalışan paralelize edilmiş görüntü ortak kayıt hesaplamaları sonuçların makul bir sürede analizini sağlar. SiMRI3D (A Versatile and Interactive 3D MRI Simulator), kaynakları tam olarak bilinen MR görüntülerini, geliştirerek, optimize ederek ve cihaz etkilerini inceleyerek analiz eden ve 3 boyutlu sanal MR görüntüleri üreten bir simülatördür. gptm3d (Radiology Analysis), 3 boyutlu medical görüntülerin etkileşimli olarak analiz edilmesini sağlar. Büyük veya karmaşık organlar için elde dilen kesit görüntüleri birleştiirlerek hacimsel görüntü elde edilmektedir. Bu uygulamada ihtiyaç duyulan hizmet kalitesi destek veren grid sitelerinin bu sınıf işler için öncelik tanımasını zorunlu hale getirmektedir. Bronze Standard, medikal görüntüleme kayıt algoritmalarını değerlendiren bir uygulamadır. Standart bilgisayarlar için işlenecek veri miktarı ve hesaplamaların maliyeti erişilemeyecek kadar fazladır, ancak uygulama grid üzerinden kolaylıkla dağıtılabilen bir yapıdadır. 6
SPM (Web-based Grid Implementation of a Neuro-Application for Diagnosis in Alzheimer Disease), yazılım paketi Alzheimer hastalığını erken teşhis edebilmek için nörolojik araştırma topluluğu tarafından kullanılmaktadır. Çalışma temel olarak normal durumda olanların hastalığa aday olanlarla karşılaştırılmasına dayanır. Grid teknolojisi dağıtılmış veriye ve dağıtılmış hesaplamala kaynaklarına erişimi kolaylaştırır. Biyoinformatik sektörü gen dizileri analizini yapmayı hedeflemektedir. Bu analiz genomik, proteomik ve filogeniyi içermektedir. GPS@ (Bioinformatics Grid Portal for Protein Sequence Analysis), EGEE gridi üzerindeki biyoinformatik kaynaklarına kullanımı kolay bir arayüz sağlayan web portalıdır. GPS@ portalının prototipine online erişilebilir. xmipp_mlrefine (Macromolecular 3D Structural Analysis), makromoleküler bileşimlerin 3 boyutlu yapısal analizi için kullanılır. Numunelerin farklı görünüşlerine karşılık gelen birçok elektron mikroskopi görüntüsü yeniden yapım aşamasında birleştirilir. Ancak, kaydedilen görüntüler çok yüksek gürültü nedeniyle bozulmaktadır ve sonuç olarak deneysel veriyi en iyi tanımlayan modeli bulmak için birçok yineleme gerekmektedir. Elektron mikroskopundan elde edilen görüntüler birçok sapma çeşidinden etkilenmektedir. Teorik projeksiyon ve gerçek deneysel projeksiyon arasındaki fark matematiksel olarak zıtlık transfer fonksiyonu (CTF) ile modellenir. Deneysel görüntüleri etkileyen CTF nin gerçek şeklini belirlemek için Xmipp_assign_multiple_CTFs simülasyon metodu kullanılmaktadır. SPLATCHE (SPatiaL And Temporal Coalescences in Heterogeneous Environment), genom gelişim modellemesi için kullanılan hücresel bir araçtır. İlaç keşfi sektörü, protein yapılarının ve dinamiklerinin in silico simülasyonları aracılığıyla yeni ilaçların bulunması sürecini hızlandırır. WISDOM (Wide In silico Docking on Malaria), yeni ortaya çıkan ya da ihmal edilen hastalıklara karşı in silico ilaç keşfi için yüksek ölçekli hesaplamaların yapılmasını sağlayan bir uygulamadır. Moleküler havuzlama hesaplamaları, bazı ilaçların hedef virüsün üzerindeki belirli alanları nasıl etkileyeceğini ortaya çıkarır. WISDOM, sıtma ve kuş gribine karşı başarılı bir şekilde çalıştırılmıştır ve gelecek için yeni hedefler planlanmaktadır. WISDOM, EGEE grid altyapısında her bir saatte bir analiz edilen ortalama 8. bilesenle 31 Haziran 27'de tamamlanan en son ilaç kesfi sayesinde büyük bir ilerleme yaptı. Bu kesif süresince, ilaç bilesenleri ve sıtma parazitinin hedef proteinleri arasında toplamda 14 milyon olası bağlama çalısması yapıldı. GridGRAMM (Molecular Docking Web), ağ üzerinde moleküler havuzlama yapabilmek için kullanılan bir arayüzdür. Sonuçları karmaşık yapılar için 3D giriş metodlarını ve kalite puanlarını içerir. Moleküler havuzlama moleküler etkileşimleri (enzimsubtrat etkileşimleri, ilaç dizaynı) incelemek için kullanılabilir. GROCK (Grid Dock), kullanıcıların bir molekülü tüm bir yapı veri tabanı içinde gözlemlemelerini sağlayarak, moleküler etkileşimlerin yoğun gözlemini web ortamında yapmak için imkan sağlamaktadır. 7
Astrofizik Uygulamaları EGEE tarafından desteklenen ESA (European Space Agency) Planck ve MAGIC sanal organizasyonları astrofizik alanında araştırmacılara hizmet vermektedir. Bu astrofizik projeleri, yüksek ölçekli veri elde edilmesi, simülasyon, veri depolanması ve veri erişimini içeren hesaplama problemlerini çözmektedirler. ESA Planck uydusu 28 yılında fırlatılacaktır. Bu çalışmada, benzeri görülmemiş bir gökyüzü ve frekans kapsama, doğruluk, istikrar ve duyarlılık kombinasyonuyla gökyüzünün mikrodalga haritasını çıkarılması amaçlanmaktadır. Planck, High Frequency Instrument (HFI) ve Low Frequency Instrument (LFI) olarak iki gruba ayrılan çok sayıda mikrodalga ve sub-millimetre detektörlerinden oluşmaktadır ve 3 ile 85 GHz arasında değişen bir frekans aralığını kapsamaktadır. LFI Veri İşleme Merkezi her gün ~1MB lık sıkıştırılmış veriyi işlemekle yükümlü olacaktır ve görev tamamlandığında toplam 1 GB veri işlenmiş olacaktır. Toplanacak verinin iş istasyonunda ve grid ortamında çalışma zamanı Şekil6'da karşılaştırılmıştır. Veri İşleme Merkezi nin birincil görevlerinden birisi veri analizi hatlarının test edilmesi için Planck ın görevinin tam bir simülasyonunu tanımlamak, tasarlamak ve çalıştırmaktır. Simülasyon yazılımının Planck gözleme sürecini ve sistematik etkilerin herhangi bir kaynağını aynen benzetmesi gerekmektedir. Buna ek olarak, mikrodalga gökyüzünün tüm özelliklerini kapsamalıdır. Simülasyon hattı bütün analiz altyapısı için temel testtir. Ayrıca, veri işleme hesaplamaları için donanım ihtiyaçlarını kurmada ana araçtır. Şekil6: ESA Planck veri incelemesinin iş istasyonu ve grid ortamındaki hesaplama zamanları 8
MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescope), 24 yılının sonundan beri faaliyet gösteren görüntüleme atmosferik Cherenkov teleskopudur. Kanarya Adaların nda bulunan MAGIC, astro-parçacık fizik araştırmaları için kullanılmaktadır ve atmosferin üst ısmına çarpan yüksek enerjili elektromanyetik parçacıklarının, özellikle gama ışınlarının, özelliklerini ölçmektedir. Verinin analizi atmosferde sağanaklar yaratan VHE parçacıkların yoğun simülasyonunu gerektirmektedir. EGEE deki ilk veri işlmesi Mart 25 de başladı. MAGIC ten 85m uzakta La Palma da yine aynı bölgede ikinci bir teleskop kurulması için çalışmalar devam etmektedir. Şekil7'de Cherenkov Teleskopu ve MAGIC uygulama sonuçları görülmektedir. Şekil7: Cherenkov Teleskopu ve MAGIC uygulama görüntüleri Hesaplamalı Kimya Uygulamaları Hesaplamalı Kimya Sanal Organizasyonu GEMS (Grid Enabled Molecular Simulator) çalıştırmak için kurulmuştur. Çeşitli uygulamalar gride aktarılmış ve üretim modunda çalışır durumdadır. EGEE altyapısına yeni ilave uygulamalar katma çabaları devam etmektedir ve hesaplamalı kimya araştırma grupları arasında daha geniş bir işbirliği teşvik edilmektedir. GEMS (Grid Enabled Molecular Simulator), kompleks kimyasal sistemlerin reaksiyon dinamiklerini inceleyecek simülasyonların yaratılmasında kullanılmaktadır. GEMS, kimyasal işlemler üzerinde inceleme yapabilmek için istatistiki kinetik ve dinamik etkileşimler kullanmaktadır (Şekil8). Sanal monitörlerle açısal, titreşimsel ve döngüsel dağılımlar gözlenmektedir. 9
Vibrational distribution Angular distribution Rotational distribution Şekil8: GEMS simülatörü tarafından kullanılan etkileşim dağılımları ABCtraj, gaz fazında oluşan atom-diatom reaksiyonlarının sonuçlarını hesaplar. Olaylar Monte Carlo teknikleri kullanılarak yaratılır. Program, sanal monitörlerde simülasyon sonuçlarını gösteren moleküler sanal gerçeklik çevresine bağlanır. Venus, ilk durumları Monte Carlo ile örneklenen atomlar ve moleküller arasındaki çarpışmaları simüle ederek kesit alanlarını ve oran katsayılarını hesaplar. Her çarpışmada atomların hareketini yönlendiren Hamilton denklemleri ürünlere olan reaksiyonlar incelenerek çözülür. Dl-Poly, kompleks sistemlerin moleküler dinamik simülasyonlarını yapar. Bu hesaplamalı kimya ve hesaplamalı biyoloji topluluklarında de-facto bir standarttır. RWAVEP, dalga paketi yaklaşımını kullanarak kimyasal reaktif kuantum olasılıklarını hesaplar. Çeşitli ilk durum kümeleri için farklı olaylar yaratılır. Yakın gelecekte aşağıda yer alan uygulamalar gibi başka uygulamalar da hesaplamalı kimya sanal organizasyonuna (CompChem VO) kurulacaktır. COLUMBUS, yüksek seviyeli ab-initio moleküler elektronik yapı hesaplamaları için programlar topluluğudur. Programlar ilk olarak elektronik zeminde çoklu başvuru hesaplamaları için tasarlanır. GAMESS, SCF dalga fonksiyonlarını hesaplayabilen ab-initio moleküler kuantum kimya programıdır. Bu SCF dalga fonksiyonları için bağıntı düzeltmeleri şunları içermektedir: yapılanış etkileşimi, ikincil Pertürbasyon Kuramı ve Coupled-Cluster yaklaşımları. 1
Bunlara ek olarak CompChem VO, hesaplamalı kimya topluluklarının belirli ihtiyaçlarını yerine getirebilmek için gride özel kullanıcı arayüzü sağlamak için CHARON sistemi geliştirilmektedir. Yer Bilimleri ve Jeofizik Uygulamaları EGEE altyapısında Yer Bilimleri ve Jeofizik toplulukları iki temel sanal organizasyon altında beş farklı uygulama alanı ile desteklemektedir: Jeobilim, Hidroloji, Yerküre Gözlemi, İklim Modelleme ve Yerkabuğu Fiziği. Yer Bilimi araştırmaları sanal organizasyonu akademik enstitüler ve ilişkili ortaklar için çalışırken, EGEODE (Expanding GEOsciences on DEmand) Fransa da özel bir şirket olan CGG (Compagnie Générale de Géophysique) tarafından oluşturmuştur ve EGEE nin ilk endüstriyel uygulamalarını desteklemektedir. Yerküre Gözlemi ozon profillerini toplamak için GOME uydusundan ve yağ düşüşünün tespit etmek için ERS/SAR uydusundan elde edilen bilgileri kullanır. Grid, farklı basamaklar için tek bir hesaplama çevresi sağlayarak ve verinin farklı kullanıcılar arasında kolaylıkla paylaşımına imkan tanıyarak ozon profillerinin analizine yardım eder. Yerkabuğu Fiziği, deprem mekanizmalarıyla ve karmaşık 3 boyutlu jeolojik modellerdeki depremlerin sayısal simülasyonuyla ilgilenir. Sismik deprem uygulaması deprem merkezini, büyüklüğünü ve mekanizmasını belirler ve gelecek olası depremlerin öngürülmesini ve depremlerin belirli bölgelerdeki etkisinin tahmin edilmesini kolaylaştırır. Hidroloji Uygulaması, Akdeniz havzasının kıyı şeridindeki deniz suyunun ilerleme hızındaki belirsizliğin etkisini araştırır. Bu araştırmayı 3 boyutlu yoğunluğa bağlı yeraltı suyu akışı ve tuz taşıma modeline dayanan Monte Carlo simülasyolarını kullanarak yapar. İklim Modelleme uygulamasında, sel öngörü uygulaması CrossGrid test yatağından EGEE ye aktarılmaktadır. Bu uygulama deneysel veriyle başlatılan simülasyonları içerir ve sonuçları elde etmek için meteoroloji, hidroloji ve hidrolik modelleri kullanır. ÇALIŞAN UYGULAMALAR Geocluster, endüstriyel sismik işleme çözümü, EGEE grid üretim hizmeti üzerinde başarıyla çalışan ilk endüstriyel uygulamadır. Bu uygulamaya EGEODE sanal organizasyonu aracılığıyla EGEE de ulaşılabilir. EGEODE, kamu ve özel sektör için araştırma ve incelemelerin yanında akademik laboratuvarlar için de araştırmalar yapmaktadır. EGEODE, araştırmacıların sismik veriyi işlemelerine ve yerkürenin katmanlarının bileşimlerini keşfetmelerine imkan sağlamaktadır. 11
EGEE Altyapısında İşlemci Kullanımı EGEE altyapısında farklı disiplinler tarafından sanal organizasyonlar aracılığı ile işlemci kullanımı Şekil8 ve Tablo1 de verilmiştir. Şekil8: EGEE altyapısında işlemci kullanımı 12
Normalized CPU Time[1K.SI2K.hour] DICIPLINE Jul 6 Aug 6 Sep 6 Oct 6 Nov 6 Dec 6 Jan 7 Feb 7 Mar 7 Apr 7 May 7 Jun 7 Total % Astrophysics 1,44 1,558 937 52,41 56,678 73,977 76,944 15,718 297,221 Biomed. & Bioinfor. 83,848 37,56 52,327 1,62,93 1,777,975 1,957,389 1,155,52 85,425 36,194 92,939 578,45 236,829 7,156,882 8.77% Comput. Chemistry 4,641 95 2,633 39,467 96,255 72,336 191,678 28,773 224,262 186,258 72,748 3,819 1,13,82 1.35% Earth Sciences 1,478 1,49 1,562 1,364 1,612 4,52 4,965 5,959 42,875 2,426 967 2,6 79,783.1% Finance 49 49.% Geophysics 1 7 39 5 6 1 6 9 2 346.% High-Energy Physics 4,17,798 6,5,83 5,647,517 4,685,743 4,65,539 5,533,16 7,154,93 9,118,653 6,64,455 7,648,396 5,652,2 3,118,458 69,98,698 85.77% Infrastructure 13,198 7,461 3,382 2,316 7,17 9,952 1,486 2,382 22,449 23,61 8,93 3,468 132,75 Others Disciplines 173,153 175,545 179,6 162,88 238,188 185,228 151,727 261,483 221,785 242,953 244,42 134,937 2,371,521 2.91% Unknown Discipline 12,88 5,928 11,366 11,581 25,61 19,885 17,765 55,423 64,664 65,511 95,922 8,141 466,55 Total 4,459,974 6,234,933 5,9,254 5,967,196 6,773,8 7,782,537 8,691,75 9,88,145 7,39,371 8,335,521 6,729,593 3,595,376 81,588,45 Percentage 5.47% 7.64% 7.23% 7.31% 13,147 8.3% 121 9.54% 4,696 1.65% 12.2% 8.96% 1.22% 8.25%.36%.16%.57% 4.41% Tablo1: EGEE altyapısında işlemci kullanımı 13