Le projet Ibercivis est le successeur du projet Zivis qui avait fonctionné sous BOINC durant quelques semaines entre les mois d'Avril et de Mai 2007. Sur Ibercivis, la recherche ne sera plus limitée à un domaine particulier comme c'était le cas sur Zivis avec la simulation de la dynamique du plasma dans un réacteur de fusion. Le but est cette fois-ci de construire une large infrastructure de calcul partagé à disposition de la communauté scientifique espagnole. Les premières applications en cours de développement se concentrent sur la simulation des plasmas du projet ITER, l'amarrage des protéines et la simulation des matériaux. Les calculs devraient débuter durant l'année 2008.
Mais le BIFI mène également des recherches dans d'autres domaines, qui pourraient être autant de sujets pour l'intégration de nouveaux projets à Ibercivis :
Matériaux complexes et physique fondamentale, Transport quantique et informatique quantique, Ordinateurs et super-ordinateurs, Réseaux complexes et société, systèmes biologiques et physiques, Interactions Protéine-Ligand, Interactions Protéine-Protéine et transferts d'électrons, Repliement et stabilité des protéines, Biologie moléculaire et Crystallographie, Interactions Protéine-ADN et régulation génétique.
Voici la présentation du projet faite par le BIFI :
1. Introduction
Le projet Ibercivis est le premier projet espagnol qui a pour but de créer un super ordinateur virtuel au niveau national en utilisant le calcul partagé volontaire. Bien qu'il existe d'autres projets de calcul partagé
appliqués à différents types de calcul dans d'autres pays, Ibercivis concentre ses efforts de vulgarisation scientifique en direction de la population espagnole et sera constitué d'un outil de science en ligne pour les chercheurs de ce pays.
2. BOINC et le calcul partagé
La base du calcul partagé tient dans l'échange d'information entre les ordinateurs individuels des personnes participantes avec les serveurs du projet. Les serveurs et les ordinateurs connectés communiquent dans les 2 sens : l'ordinateur personnel détecte qu'il peut effectuer des calculs et demande des unités de travail au serveur qui immédiatement lui envoie du travail et attend que le résultat lui soit renvoyé une fois terminé. Cette infrastructure repose sur BOINC, le logiciel de gestion développé par l'Université de Berkeley.
Les principales caractéristiques de ce système sont la réalisation d'un projet à faible coût et la nécessité que les habitations des participants soient reliés à internet et qu'ils aient installé BOINC.
Bien que le réseau d'ordinateurs se transforme en un ordinateur virtuel qui peut être utilisé pour la science en ligne, il existe certaines limites et différences par rapport aux supercalculateurs. Les applications qui peuvent être exécutées sur ce type d'infrastructure doivent être décomposées en un très grand nombe de tâche indépendantes, les temps d'exécution doivent être segmentés en de courtes périodes avec une faible utilisation de la mémoire et de l'accès aux fichiers.
Chaque personne peut configurer le degré d'implication sur un projet et la quantité de ressources qu'il apporte. Pour participer une personne doit simplement posséder un ordinateur connecté à Internet, s'enregistrer sur la plateforme et installer le programme client BOINC.
3. Un exemple local : le projet Zivis
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Au début de l'année 2007, le projet Zivis se développe à Saragosse avec l'aide du BIFI. Ce projet, dont la portée était locale et a été initié par la ville de Saragosse, consistait à utiliser les ordinateurs de la municipalité, grâce au système BOINC pour effectuer des calculs sur le plasma du réacteur à fusion TJ-II du CIEMAT. L'objectif était double:
- Déterminer si une plate-forme municipale pouvait être utile du point de vue de la puissance de calcul.
- Utiliser le projet comme un outil de banalisation scientifique, profiter de l'intérêt nouveau des citoyens.
Le succès de ces 2 expériences, sociologique et scientifique, a été vérifié. Le projet a obtenu plus de machines et de calculs que prévu, il a également bénéficié d'un impact médiatique considérable, ce qui conduit à penser qu'il faut étendre cette initiative au niveau national.
4. Ibercivis: la science à la maison
Ibercivis sera une architecture nationale de science en ligne basée sur le calcul partagé et un prolongement qui aura pour ambition de communiquer la science au plus grand nombre. Cette architecture sera déployée au cours de l'année 2008 et techniquement aspire à devenir une structure de calcul de grande dimension qui comptera sur un nombre d'ordinateurs connectés sur une base régulière. En outre, il intégrera un outil de visualisation de l'état de l'infrastructure. Ce programme offre aux scientifiques qui utilisent Ibercivis des fonctionnalités équivalentes à celles d'une grappe d'ordinateurs.
Les dimensions de cette nouvelle infrastructure a été estimée à partir de la participation des citoyens de Saragosse à Zivis et devrait atteindre 80.000 ordinateurs connectés pour obtenir une puissance de calcul équivalente à une grappe de 15.000 ordinateurs. Les serveurs du projet seront mis aux dimensions de la tâche qui est de gérer des données au niveau national. Les serveurs pour l'envoi et la réception des résultats seront placés dans différents lieux, et amélioreront les systèmes de calcul des travaux pour assurer la coexistence de plusieurs sous-projets ou différents axes de recherche.
Actuellement, il existe déjà des applications en cours de développement, notamment la simulation des plasmas du projet ITER, l'amarrage des protéines et la simulation des matériaux. Ces applications sont idéales pour tourner sur la plate-forme qui est conçue pour répondre aux caractéristiques techniques du calcul partagé malgré les limites citées précédemment.
Le groupe de chercheurs de Ibercivis sert d'interface entre les participants et les équipes scientifiques. Entre autres tâches, il organise la demande de calcul des citoyens, il s'assure que le contenu scientifique est présenté de façon compréhensible tant dans les informations sur internet que dans le processus de calcul. Il vérifie aussi la qualité et la sécurité des calculs dans les cas où la recherche en cours ne peut pas immédiatement être rendue publics, il vérifie les résultats qui proviennent de diverses sources et fournit une mesure de l'évolution des calculs et des ressources disponibles à un instant donné. Les équipes scientifiques partagent les responsabilités dans le système de promotion et de diffusion des résultats. Une partie de l'équipe d'Ibercivis fait des recherches sur le concept d'un réseau d'ordinateurs avec un reste dynamiquement stable, et les outils qui lui sont nécessaires pour la gestion, intégrant des améliorations au système lui-même. Cette recherche sera également ouverte, conformément à l'esprit initial du logiciel libre à ses débuts.
Le succès d'Ibercivis est fondé sur le développement technique, mais le plus important est la participation des citoyens. À cet égard, nous travaillons sur plusieurs types d'action : un plan de communication, l'incitation par le biais de concours et de prix, d'activités ludiques, l'amélioration des logiciels à télécharger, des applications d'intérêt social, et le développement du contenu multimédia pour compléter le travail de diffusion scientifique. Il assure également la sécurité des données et des ressources pour les participants et leurs ordinateurs, et le respect de la loi de protection de la vie privée et des données personnelles.
Ibercivis est un partenariat entre le BIFI (Institut de bio-informatique et de physique des systèmes complexes, Université de Saragosse), l'Université de Saragosse, CIEMAT (Centre de Recherches Energétiques, Environnementales et Technologiques, un Organisme Public d'excellence dans la recherche sur les énergies et l'environnement, ainsi que dans les technologies d'avant-garde et dans divers secteurs de recherche fondamentale), CETA (centre des technologies avancées) - CIEMAT Trujillo, ITACA de l'Université polytechnique de Valence, RedIRIS et le CSIC
(conseil supérieur des recherches scientifiques)
5. Conclusion
Ibercivis est un projet espagnol innovant qui met la science à la portée d'un grand nombre de citoyens en les faisant participer aux recherches innovantes. En s'appuyant sur l'expérience des collaborateurs du projet développant actuellement plusieurs fonctionnalités qui améliorent les systèmes traditionnels BOINC pour fournir un outil de calcul utile pour la science.
REMARQUE:
Vous trouverez plus d'information sur site de l'institut de bio-informatique et de la physique des systèmes complexes : BIFI-Ibercivis