Universitat de Barcelona

Imatge de l'Experiment LHCb

Investigadors de l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) han desenvolupat DIRAC, un programari que gestiona el processament de les dades d’un dels grans experiments fets al Gran Col·lisionador d’Hadrons (LHC) de l’Organització Europea per a la Recerca Nuclear, per utilitzar sistemes comercials de provisió de potència de càlcul i optimitzar el cost dels recursos computacionals necessaris per dur a terme grans processos de càlcul. L’objectiu del treball, finançat pel Projecte CPAN (Centre Nacional de Física de Partícules, Astropartícules i Nuclear), dins del marc Consolider - Ingenio 2010, és desenvolupar el programari DIRAC per gestionar els recursos de computació en qualsevol disciplina científica i per a qualsevol grup d’usuaris. El programari desenvolupat s’ha provat amb èxit en simulacions de l’experiment Belle (Japó), utilitzant 2.000 processadors d’Amazon Elastic Compute Cloud (EC2).

DIRAC gestiona l’execució dels programes de processament de la informació dels detectors del Large Hadron Collider beauty experiment (LHCb) per identificar els diversos tipus de partícules mesurats. També controla l’execució dels algoritmes informàtics per seleccionar les dades més rellevants entre la gran quantitat de dades registrades (calen 10 milions de col·lisions per reconstruir una partícula B, que ens permetrà estudiar la asimetria entre matèria i antimatèria a l’Univers). Així mateix, distribueix les dades a través d’una xarxa de centres de càlcul anomenada Worldwide LHC Computing Grid (WLCG), que té més de 300 centres de càlcul (120 utilitzats per l’LHCb) a 57 països de tot el món i permet recuperar les dades necessàries per fer-ne una anàlisi posterior. En el desenvolupament del programari DIRAC hi han participat, entre d’altres, científics de l’ICCUB i de la Universitat de Santiago de Compostel·la.  

«Aquesta relació de cost-benefici, que encara presenta marges de millora, permetrà valorar la idoneïtat d’utilitzar els recursos oferts per Amazon o altres empreses, adquirir recursos en grid per al projecte, o bé combinar diverses solucions», explica Graciani. Les grans col·laboracions científiques internacionals, com ara els experiments de l’LHC o les que es duen a terme en biotecnologia, necessiten grans sistemes de càlcul per desenvolupar-se. L’objectiu final del projecte de l’ICCUB és completar DIRAC perquè pugui gestionar grans necessitats de computació en qualsevol disciplina científica usant sistemes comercials de provisió de capacitat de càlcul com els que ofereixen Amazon o Google, juntament amb recursos compartits en grid o recursos propis d’una manera transparent. Segons Graciani, això permetria «optimitzar el cost dels recursos computacionals».