Laskennallinen tiede ja tieteisyhteiskunta

Tuloksekkuutta tutkimuksen e-infrastruktuurilla

Juha Haataja

Asiakaspalvelujohtaja

CSC – Tieteen tietotekniikan keskus

Juha.Haataja@csc.fi

Elämme tieteisyhteiskunnassa

Tie

toko

nevi

sual

isoi

nnit:

Jyr

ki H

okka

nen,

CSC

Haaste: Ruoan, puhtaan veden ja energian saatavuus

Cre

ativ

e C

omm

ons

Att

ribu

tion

2.0

Gen

eric

/ M

r. K

ris

@ F

lick

r.co

m

Cre

ativ

e C

omm

ons

Att

ribu

tion

2.0

Gen

eric

/ D

.L. @

Fli

ckr.

com

Esimerkki: nanohiukkasten riskit

rahoitus osaaminen

opetus ja tutkimus

innovaatiot

tutkimuksene-infrastruktuuri

Scientific Data

Computing, networking, grid etc.

NetworkEcon

om

ies

of

Scale

Eff

icie

ncy

Gain

sResearch

Community

Human interaction

Workspace

Virtual Labs

ResearchCommunity

Human interaction

Workspace

Virtual Labs

ResearchCommunity

Human interaction

Workspace

Virtual Labs

ELIXIR project

2008 2009 2010 2011 2012 2013

EU-tason tutkimusdatan osaamiskeskus Suomeen

Géant3 tietoverkko (Nordunet/Funet)

EU-tason tutkimuksen ohjelmankehitysinfrastruktuuri

Tutkijoiden liikkuvuus ja palvelut (HPC-Europa2)

Euroopan tiedepolitiikkaan vaikuttaminen yhteistyöllä (ESFRI, e-IRG, ERA, industry, …)

Kyp

sät

hank

keet

Nou

seva

tha

nkke

etE

U e

-inf

rapo

liti

ikka

PRACE (ESFRI valmisteluvaihe) PRACE (pysyvä organisointi)

DEISA-2

EGEE EGI

EU-tason HPC- ja grid-osaamiskeskittymä Suomeen

ELIXIR (ESFRI valmisteluvaihe) ELIXIR (pysyvä organisointi)

HPC Euroopan biologisen tiedon tuottajille

Eurooppalainen e-infrastruktuurin osaamiskeskus ja toimija Suomeen

tarv

itaan

uut

ta r

ahoi

tust

a

Tutkimusdata: CERN/LHC, tähtitiede, ilmastomallinnus, genomidata, satelliittidata jne.

Vertikaalisten tutkimushankkeiden e-infrastruktuuri (CLARIN, BBMRI, EATRIS jne.)

Nanoscience software GPAW

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Ekotehokkaat ja turvalliset konesaliratkaisut

Kansalliset yhteiset HPC-, data- ja grid-resurssit (osaamiskeskus pitkäjänteisesti rahoitettuna)

FUNET valokuituratkaisut FUNET-palvelujen kattavuus

ELIXIR konseptointi (CSC, FIMM, HIIT, KTL, Biocenter Finland)

Kansallinen tutkimuksen tietoverkon, huipputehokkaan laskennan ja aktiivikäytössä olevan tutkimusdatan e-infrastruktuuri

tarv

itaan

uut

ta r

ahoi

tust

a

Uusi konseptointi-projekti

Edistyneiden e-infrastruktuuriratkaisujen konseptointiprojektit

…

Uuden osaamisen kehittäminen (laskennallinen tiede,tiedon louhinta, ohjelmankehitys, e-infrastruktuurin IT-ratkaisut jne.)

Kansallisen e-infrastruktuurin käytön avaaminen tutkimuslaitoksille,SHOKeille ja teollisuudelle

• Avoimen lähdekoodin monifysikaalinen mallinnusohjelmisto

• Soveltuu virtausten, rakenteiden mekaniikan, sähkömagnetiikan, akustiikan, mikrovirtausten ja mikroelektromekaanisten systeemien mallinnukseen

• Käytetty mm. mannerjäätiköiden ja piisulan mallintamiseen

• Kansainvälinen käyttäjäyhteisö

Elmer — maailman monipuolisimpia mallinnusohjelmistoja

Open Source Software

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Ekotehokkaat konsesaliratkaisut

Kansalliset datahankkeet (LHC/HIP, RTVA, kansalliskirjasto, GIS-data, ESRFI-proj. jne.)

Pitkäaikaistallennus

Kansallinen tallennusinfrastruktuuri

Kansallinen datapolitiikka, IPR

Tutkimusaineistojen elinkaarisuunnitelma ja hallinta

Kansallinen digitaalinen kirjasto

Kansallinen muistiorganisaatioiden ja digitaalisten aineistovarantojen e-infrastruktuuri

INSPIRE ja paikkatiedon infrastruktuuri

Tieteellisten aineistojen pitkäaikaistallennus ja jakaminen

SHOKit ja niiden tarvitsema datainfrastruktuuri

tarv

itaan

uut

ta r

ahoi

tust

a

Yliopistot jaammattikorkeakoulut

Sektoritutkimus-laitokset

Muut asiantuntija-organisaatiot

EU ja globaalitutkimus-

järjestelmä

Tietoteknisetratkaisut

Osaamisenkehittäminen

Rakenteidenuudistaminen

• laitetilaratkaisut

• Funet tietoverkko- yhteydet

• laskentapalvelut

• datan hallinta

• väliohjelmistot ja käyttöliittymät

• käyttäjien tunnistaminen

• kokonais- arkkitehtuurin määrittely ja toteutus

• grid-teknologiat ja Finnish Grid Initiative

• tutkimuksen ohjelmisto- kehitys

• EU-tason osaamis- keskittymä- yhteistyö- laskennallisen tieteen osaaminen- ohjelmankehitys- osaaminen- tehokas osaamisen siirto

• yhteiskäyttöiset asiantuntija- palvelut

• e-infrastruk- tuurien kon- sultointipalvelut

• yhteisöjen ja osaamis- verkostojen tukeminen

• sektoritutkimus- laitosten pääsy kansalliseen e-infraan

• teollisuuden ja SHOKien pääsy kansalliseen e-infraan

• pääsy kansain- välisiin e-infra- struktuureihin

• uudet kansain- väliset e-infrat

• yhteiset kehityshankkeet • sopimus- menettelyt e-infran tuottajien ja käyttäjien välillä

• ohjausrakenteet ja seuranta

Sisältöjenhyödyntäminen• tietoaineistot yhteiskäyttöön

• avoimet standardit ja rajapinnat

• metadatan ja elinkaaren hallinta • sovellustarjonta

• yhteistyö- työkalut

Tutkimuksen tietotekninen infrastruktuuri(”e-infrastruktuuri”)

Osaaminen avainasemassa

400 vuotta vai kaksi päivää? Koodin optimoinnilla tutkimustulokset nopeammin ja tarkemmin

Tekesin rahoittamassa FINHPC-projektissa (2005-2008) parannettiin yli 30 tieteellisen ohjelmiston toimivuutta yhteistyössä Åbo Akademin kanssa.

CSC:n, HIIT:n ja Helsingin yliopiston projektissa vertailtiin tautimutaatiota kolmessa eri etnisessä ryhmässä (tuhat miljardia vertailua).

Yhdellä prosessorilla laskemiseen olisi mennyt 400 vuotta.

Tietorakenteiden ja algoritmien optimoinnin, Fortran 90 -kieleen siirtymisen ja rinnakkaistuksen ansiosta koodi tehostui yli 40 000 kertaa nopeammaksi.

Tehtävä lasketaan 16 prosessorilla kahdessa päivässä.

CSC:n palvelut

Funet-palvelut

Laskentapalvelut

Ohjelmistopalvelut

Datan ja tiedon palvelut

Tietohallintopalvelut

Cre

ativ

e C

omm

ons

Att

ribu

tion

2.0

Gen

eric

/ R

icar

do M

arti

ns @

Fli

ckr.

com

“Optimists are usually wrong, pessimists are usually right, but it is the optimists who change the world.”

(Thomas L. Friedman)