ITALIAN NATIONAL AGENCY
FOR NEW TECNOLOGY, ENERGY
AND THE ENVIRONMENT
Kick-off meeting
LA II –– 23
maggio
2006 2007
CRESCO – Concertation
Meeting
MIUR
12 febbraio
[email protected]
Programma Operativo Nazionale 2000-2006
“Ricerca Scientifica, Sviluppo Tecnologico, Alta Formazione”
Misura II.2 “Società dell’Informazione per il Sistema Scientifico Meridionale”
Azione a – Sistemi di calcolo e simulazione ad alte prestazioni
CRESCO – Centro Computazionale di
RicErca sui Sistemi Complessi
Kick-off meeting
LA II –– 23
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CRESCO – Concertation
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MIUR
12 febbraio
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Il Progetto CRESCO
Centro computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi
Obiettivi infrastrutturali
•Realizzazione di un Polo di calcolo di eccellenza presso il
Centro ENEA di Portici
•Sviluppo di una nuova classe di funzionalità innovative di
GRID Computing
Obiettivi applicativi
•Implementazione di soluzioni innovative di GRID computing
per le attività di R&S di punta dell’ENEA che richiedano
l’utilizzo di risorse computazionali estremamente importanti.
•Studio di oggetti biologici dal punto di vista “sistemico” e di
sistemi naturali secondo il paradigma dei sistemi complessi
•Studio di sistemi tecnologici e sociali complessi e delle loro
mutue interazioni, realizzazione di strumenti per il modelling, la
simulazione e il controllo
Kick-off meeting
LA II –– 23
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CRESCO – Concertation
Meeting
MIUR
12 febbraio
[email protected]
Il Progetto CRESCO
Centro computazionale di RicErca sui Sistemi COmplessi
Potenziamento delle funzioni tradizionali dell’ENEA
• la ricerca - Supporto (di tipo sia capacity che capability), attraverso
l’utilizzo dell’infrastruttura di calcolo, ad attività di ricerca già in corso di
svolgimento nell’Ente nell’ambito delle linee programmatiche esistenti. Tali
attività potranno anche avere una focalizzazione di natura industriale
• la formazione – Potenziamento delle attività di formazione, in
collaborazione con alcune sedi universitarie, al fine di supportare la
diffusione delle metodologie sviluppate all’interno del Polo Multidisciplinare
negli ambiti tematici oggetto di studio e ricerca. Ricadute anche nella
creazione di percorsi formativi adatti al successivo reclutamento di
personale
• il trasferimento tecnologico – Attivazione di percorsi e strumenti
per favorire l’applicazione industriale delle tecnologie sviluppate, anche
ricorrendo alla collaborazione di partner idonei (“industrial-exploitation
partner”).
Kick-off meeting
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ICT – SCENARIO EVOLUTIVO
ENEA (CRESCO)
ENEA
Evoluzione nel tempo dei computer ad alte prestazioni
Kick-off meeting
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Macrostruttura del progetto
Sandro TAGLIENTI
Direttore INFO
Direttore CAMO
Comitato Scientifico
Prof. Jack Dongarra
Prof. Umberto Ferrari
Prof. Agostino Mathis
Prof. Salvatore Tucci
Prof. Samuel Varnado
Silvio MIGLIORI
Resp. Scientifico
Andrea QUINTILIANI
Resp. Amministrativo
Silvio MIGLIORI
Coord. LA1
Comunicazione e Mktg
(TBD)
Vittorio ROSATO
Coord. LA2
Kick-off meeting
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CRESCO – Concertation
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Sandro BOLOGNA
Coord. LA3
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Le tre linee di attività di CRESCO
Sviluppo software per i servizi finali all’utenza
LA I Realizzazione del Polo di calcolo e sviluppo di
nuove funzionalità di GRID Computing
LA II Sviluppo di tecnologie e modelli computazionali
per la descrizione di sistemi complessi di
origine biologica e di materiali innovativi
LA III Sviluppo di modelli di simulazione ed analisi
delle reti tecnologiche complesse e delle loro
interdipendenze
Kick-off meeting
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LA I Realizzazione del Polo di calcolo e sviluppo di
nuove funzionalità di GRID Computing
Sottoprogetti
SP I.1 Realizzazione dell’infrastruttura HPCN
SP I.2 Sviluppo ed integrazione dell’architettura
GRID e di grafica 3D
SP I.3 Sviluppo ed ottimizzazione di codici
applicativi in settori di R&S di punta
SP I.4 Progettazione e sviluppo di librerie per
l’implementazione efficiente e parallela di
nuclei computazionali su dispositivi FPGA
integrati in un ambiente GRID
SP I.5 Web archives
Kick-off meeting
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SP I.1 Realizzazione dell’infrastruttura
HPCN
• Allestimento sala Calcolo
– Alimentazione Elettrica predisposta 400 KVA
– Condizionamento in fase di completamento
– Ambienti accessori in fase di completametento
• Allestimento Uffici nuovi ricercatori
– Pronti per i nuovi arrivi
• Adeguamento connessione GARR
– Il GARR ha approvato la messa a disposizione di
fibre spente;
• Acquisizione Supercalcolatore
– Iniziata la fase di stesura della specifica di acquisto
Kick-off meeting
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SP I.1 Realizzazione dell’infrastruttura
HPCN
• Sala Calcolo CRESCO Portici
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SP I.1 Realizzazione dell’infrastruttura
HPCN
Quadri elettrici ed accesso
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Sala controllo sistemi
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SP I.1 Realizzazione dell’infrastruttura
HPCN
Nuovi Uffici CRESCO
Kick-off meeting
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CRESCO – Concertation
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Ambiente GRID per CRESCO
• Progettazione struttura dati per le aree
progettuali e inizio dell’ implementazione
• Progettazione della modalità di
inserimento dei software e della
documentazione relativi al progetto
• Progettazione e realizzazione di un tool di
amministrazione capace di delegare la
gestione delle aree progettuali
Kick-off meeting
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Struttura generale dati CRESCO
Kick-off meeting
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Struttura dati SPX.X CRESCO
Kick-off meeting
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Struttura dati SPX.X CRESCO
I Lanciatori multipiattaforma anno una
visibilità globale unica
\afs\enea.it\project\cresco\.......
AIX
Linux
Tool GRID
Portale GRID
SGI
Dati Sottoprogetto SP Cresco
Dati Utente Cresco
Frascatii
Portici
Kick-off meeting
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AFS enea.it
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WARC: amministratori “super” e di Sito
Kick-off meeting
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WARC: amministratori di progetto
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Attività di supporto e formazione
• Create delle utenze esterne ENEA-GRID
dedicate al progetto (circa 20)
• Creazione dei tutorial per l’utilizzo della
GRID;
• I primi ricercatori esterni hanno iniziato a
sviluppare e lavorare nell’ambiente
generato;
• Creazione del sito web di progetto
www.cresco.enea.it
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WARC: amministratori di progetto
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SPI.2.1 Integrazione ENEA-GRID con altre GRID
Integrazione con
•EGEE
•GRID.IT
Mildware LCG
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Integrazione con BINGRD
Mildware UNICORE
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SPI.2.3 Integrazione del controllo remoto di un
microscopio TEM
•
Realizzata l’integrazione di base, è iniziata un’attività di ricerca e sviluppo per
realizzare un laboratori virtuale per la microscopia
TEM
Videocomnicazione
Visualizzazione
delle Immagini TEM
Accesso remoto
per il controllo
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Visualizzazione
Ambientale
Tool di allineamento
dati locali dati AFS
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SPI.3 Sviluppo ed ottimizzazione di codici
applicativi in settori di R&S di punta
• Realizzata un’analisi dei codici di massimo
interesse di tipo commerciale
• Individuato come prioritari:
– FLUENT**
Fluidodinamica
– ANSYS,ABACUS **
Strutturare
– MpCCI **
Interazione fluido struttura
– LS-DYNA
Strutturale
(** Installati in modalità ENEA-GRID)
• Iniziati i test e personalizzazioni
Kick-off meeting
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LA I.x nuove funzionalità di GRID Computing
Partner
Resp. ENEA
Resp. Partner
SP I.1
ENEA
Ing. S. Migliori
Infrastruttua
SP I.2
CRIAI
Caspur
CERI
Universita’ di Salerno
Dr. G. Bracco
Dr. G. Bracco
Dr. Podda
Ing. S. Migliori
Dr. A. Manzo
Dr. A. Maslennikov
Prof. F. Zirilli
Prof. A. Chella
SP I.3
ENEA
Ing. S. Migliori
SP I.4
Ylichron SRL
Ing. S. Migliori
Ing. P. Palazzari
SP I.5
Universita’ di Roma “la Sapienza”
Ing. S. Migliori
Prof. A. Panconesi
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LA II Sviluppo di tecnologie e modelli computazionali per la
descrizione di sistemi complessi di origine biologica e di materiali
innovativi
Sottoprogetti
SP II.1 Simulazioni di reti biochimiche
SP II.2 Bioinformatica per la creazione di modelli di reti
metaboliche e genetiche
SP II.3 Ricerca polimorfismi
SP II.4 Sviluppo di modelli numerici per analisi
strutturali complesse e processi di
sinterizzazione
SP II.5 Modelling molecolare
Kick-off meeting
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LA III Sviluppo di modelli di simulazione ed analisi delle
Reti Tecnologiche complesse e delle loro
interdipendenze
Sottoprogetti
SP III.1 Fisica delle reti complesse
SP III.2 Analisi di vulnerabilità delle reti complesse
SP III.3 Modelli e strumenti di supporto alla
ottimizzazione e riconfigurazione delle reti
SP III.4 Modellistica delle reti complesse viste come
aggregati socio-tecnologici
SP III.5 Interdipendenza tra reti complesse
SP III.6 Sistema informativo per la salvaguardia delle
infrastrutture e della popolazione
Kick-off meeting
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LAII
Sviluppo di tecnologie e modelli computazionali per la descrizione di sistemi complessi di origine
biologica e di materiali innovativi
LAIII
Sviluppo di modelli di simulazione ed analisi delle reti tecnologiche complesse e delle loro
interdipendenze
• Analisi dei macroobiettivi delle Linea di Attivita’
– Individuati e definiti gli obiettivi dei Sottoprogetti
– Individuati i responsabili ENEA per i Sottoprogetti
• Valutati i possibili contributi di partners esterni
– Ricerca e analisi delle competenze richieste
• Accordi con i partners
– Definite le partnership;
– Definiti i contributi e gli accordi di collaborazione per sottoprogetto;
• Formalizzazione delle collaborazioni con contratti di ricerca
– Definizione e firma di 12 Contratti di ricerca + 6 LA1
– Importo impegnato per tutti i contratti circa EURO 1.400.000,000
• Avviate tutte le attività di R&S della tematica applicativa di
riferimento
Kick-off meeting
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LAII Sviluppo di tecnologie e modelli computazionali per la
descrizione di sistemi complessi di origine biologica e di materiali
innovativi
Partner
Resp. ENEA
SP II.1
ENEA
Dr. Vittorio Rosato
SP II.2
PSTS
Dr. Vittorio Rosato
SP II.3
ENEA
Dr. Vittorio Rosato
SP II.4
CETMA
Dr. Vittorio Rosato
SP II.5
ENEA
Dr. Vittorio Rosato
Parco Scientifico e
Tecnologico della Sicilia
Kick-off meeting
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MIUR
12 febbraio
Resp. Partner
Dr. Antonio Catara
Dr. Orazio Manni
[email protected]
LAIII Sviluppo di modelli di simulazione ed analisi delle reti
tecnologiche complesse e delle loro interdipendenze
Partner
Resp. ENEA
Resp. Partner
SP III.1
Universita’ di Catania
Dr. Vittorio Rosato
Prof. Vito Latora
SP III.2
Universita’ di Lecce
Universita’ del Piemonte Orientale
Dr. Michele Minichino
Prof.ssa P. Vocca
Prof. A. Bobbio
SP III.3
Universita’ di Palermo
Universita’ di Salerno
Dr. Giovanni Di Poppa
Prof. A. Chella
Prof. Ciro D’Apice
SP III.4
Universita’ di Roma “Tor Vergata”
ECONA
Dr. Adam Gadomski
Prof. M. Caramia
Prof. A. Londei
SP III.5
Universita’ di Roma “Tor Vergata”
CRIAI
Universita’ Campus BioMedico
SP III.6
In fase di definizione
Kick-off meeting
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12 febbraio
Dr. Claudio Balducelli
Prof. Casalicchio
Dr. A. Manzo
Prof. R. Setola
Dr. Della Rocca
[email protected]
Assegni di ricerca per CRESCO
• L’ENEA ha esplicitato un concorso per 12
assegni di ricerca assegnati a CRESCO
• Gli assegni sono distribuiti su tutte le arre
di ricerca
• I vincitori stanno completando la
procedura di assegnazione e presa di
lavoro a Portici. ( tipicamente riciesta di
posticipazione per lasciare le attività
precedenti)
Kick-off meeting
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12 febbraio
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Cronogramma
4 aprile 2006 – 31 dicembre 2008
Mesi
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
SP I.1 “Realizzazione del Polo di
calcolo”
Progettazione
degli
interventi
definizione delle specifiche
e
Acquisizione ed installazione di sistemi
HW/SW
Implementazione dei sistemi HW/SW,
avvio sperimentazione
Collaudo finale dell’intera infrastruttura
Tutti gli altri Sottoprogetti
Progettazione delle attività di R&S nella
tematica applicativa
Sviluppo
di
modelli
e
codici,
realizzazione di Software applicativi
Implementazione di modelli, codici,
ecc. per l’utilizzo sulla piattaforma
Produzione,
elaborazione
pubblicazione dei risultati di R&S
e
Kick-off meeting
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MIUR
12 febbraio
[email protected]
32
33
F
Integrazione con gli altri progetti
Definire un getaway ed una VO per ognuno dei
progetti
CYBERSAR - Cyberinfrastructure per la ricerca scientifica e
tecnologica in Sardegna – Cons. COSMOLAB /CRS4
PI2S2 - Progetto per l'implementazione e lo sviluppo di una einfrastruttura in Sicilia basata sul paradigma della GRID –
Cons. COMETA/INFN
SCOPE - Sistema cooperativo distribuito ad alte prestazioni per
elaborazioni scientifiche multidisciplinari – Univ. Federico
II Napoli
Kick-off meeting
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12 febbraio
[email protected]
Collaborazioni di CRESCO (unfunded)
Iniziati i contatti per definire i temi operativi
della collaborazione
Politecnico di Milano – Dipartimento di
Elettrotecnica
United States Department of State, USA
Oak Ridge National Laboratories, USA
Kick-off meeting
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CRESCO
Centro Computazionale di RicErca sui
Sistemi COmplessi
www.cresco.enea.it
Kick-off meeting
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12 febbraio
[email protected]
LAIII Sviluppo di modelli di simulazione ed analisi delle reti
tecnologiche complesse e delle loro interdipendenze
Partner
Importo
Partner
Importo
150.000,00 Universita’ di Lecce
Universita’ del
150.000,00
Piemonte Orientale
25.000,00 Universita’ di Palermo
20.000,00
CERI
25.000,00 Universita’ di Salerno
100.000,00
Universita’ di Roma
“La Sapienza”
50.000,00
Ylichron SRL
CRIAI
CASPUR
Universita’ di Roma
“Tor Vergata” (DII)
40.000,00
40.000,00
20.000,00
PSTS
100.000,00 ECONA
CETMA
300.000,00
Universita’ di Roma
“Tor Vergata” (DISP)
60.000,00
50.000,00
Universita’ Campus
BioMedico
80.000,00
Universita’ di
Catania
Kick-off meeting
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MIUR
12 febbraio
20.000,00
[email protected]
GEANT
30 CPU
150 CPU
boquad.bologna.enea.it
dafne.casaccia.enea.it
power3.frascati.enea.it
400 CPU
Portici
25 CPU (CRESCO 1500 cpu)
Kleos.portici.enea.it
50 CPU
Gateway
to
EGEE
Brindisi
Citrix
Nfuse
WEB(ICA)
15 CPU
infocal.trisia.enea.it
ercules.brindisi.enea.it
Citrix
Metafram
e
ICA
Kick-off meeting
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LA II Sviluppo di tecnologie e modelli computazionali per la
descrizione di sistemi complessi di origine biologica e di materiali
innovativi
Sottoprogetti
SP II.1 Simulazioni di reti biochimiche
SP II.2 Bioinformatica per la creazione di
modelli di reti metaboliche e genetiche
SP II.3 Ricerca polimorfismi
SP II.4 Sviluppo di modelli numerici per analisi
strutturali complesse e processi di
sinterizzazione
SP II.5 Modelling molecolare
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LA III Sviluppo di modelli di simulazione ed analisi delle
Reti Tecnologiche complesse e delle loro
interdipendenze
Sottoprogetti
SP III.1 Fisica delle reti complesse
SP III.2 Analisi di vulnerabilità delle reti complesse
SP III.3 Modelli e strumenti di supporto alla
ottimizzazione e riconfigurazione delle reti
SP III.4 Modellistica delle reti complesse viste come
aggregati socio-tecnologici
SP III.5 Interdipendenza tra reti complesse
SP III.6 Sistema informativo per la salvaguardia delle
infrastrutture e della popolazione
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Agenda
•L’ENEA & GRID
– L’infrastruttura attuale
– I progetti nazionali e comunitari
•Il progetto CRESCO
– Principali Obiettivi
– La struttura del progetto & Partner
– Le aree applicative
Kick-off meeting
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ENEA
Italian Agency for New Technologies,
Energy and Environment
12 research centres in Italy
Centro
di Brindisi
An ICT & Networks Division (INFO)
6 Computing Centres
Casaccia, Frascati, Bologna,Trisaia,
Portici, Brindisi
Multiplatform resources for serial &
parallel computing and graphical
post-processing.
Important computing resources in
departments
Kick-off meeting
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[email protected]
L’infrastruttura di rete geografica
dell’ENEA
Tutti i centri computazionali sono interconnessi
attraverso il GARR
ENEA-GARR
9 PoP, 4-32 Mbps
Brindisi
Bologna
Casaccia
Frascati
Portici
Trisaia
Palermo
Pisa
Roma Sede
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ENEA GRID
ENEA GRID è un sistema integrato capace di rispondere ai
seguenti obbiettivi:
•mettere a disposizione un sistema di produzione capace di
offrire i servizi necessari al calcolo scientifico
•integrare l'insieme di risorse informatiche di ENEA-INFO,
distribuite su WAN
•fornire un ambiente di lavoro unificato e metodi di accesso
omogenei per tutti i ricercatori dell'ENEA indipendentemente
dalla loro sede di lavoro.
•mettere a disposizione strumenti capaci di permettere
l'integrazione delle risorse informatiche dipartimentali ed
individuali e di fornire supporto alle attività sperimentali
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I servizi di ENEA GRID
Servizi per il calcolo scientifico:
• Sistemi paralleli/seriali multipiattaforma
• AIX, Linux (Alpha,x86,x86_64,IA64), IRIX, Mac OS X, Solaris
• Risorse 3D e il post-processamento grafico
• SGI + 3D immersivo
• Risorse Software:
• Codici commerciali: Fluent, Gambit, Abaqus, Catia, Ansys
• Codici di “ricerca”: mcnp/x, eranos, fluka,....
• Ambienti di sviluppo & analisi: IDL, Matlab, Mathematica, SAS
• Applicazioni Windows
Kick-off meeting
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L'architettura di ENEA GRID
La scelta di componenti maturi come garanzia di affidabilità e
semplicità di gestione:
File system distribuito: AFS/OpenAFS
Gestore delle risorse: LSF Multicluster
Interfaccia grafica: Java and Citrix Technologies
Sistema di monitoring: Patrol
Server di licenze
Strumenti per l'integrazione delle risorse dipartimentali ed
individuali
File system distribuito: AFS per software e dati
Condivisione del parco licenze
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Principali aree applicative
• Ingegneria Impiantistica
• Fisica-Ingegneria
Nucleare
• Ambiente
• Struttura della materia
• Bioinformatica
• Protezione di
infrastrutture critiche
• Scenari energetici e
ambientali
• Competitività Industriale
• E-government
Kick-off meeting
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Laboratorio di supercalcolo integrato in GRID
(modellistica, acqusizione dati, elaborazione, visualizzazione)
DATA ACQUISITION
DATA ANALYSIS
ADVANCED
COMPUTER
GRAPHICS
NETWORK
Cell Centered Data Base
“CCDB”
MULTISCALE
DATABASES
QuickTi me™ and a YU V420 codec decompressor are needed to see thi s pi ctur e.
IMAGING
Kick-off meeting
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2006
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MIUR
12 febbraio
2007
COMPUTATIONAL
INSTRUMENTS
RESOURCES
[email protected]
By Mark Ellisman
Integrazione con altri progetti di GRID
L'obiettivo della partecipazione di ENEA INFO in altri progetti di GRID è
concentrato sulla interoperabilità.
Ogni progetto di GRID è caratterizzato da una propria architettura e
middleware, e l'accesso alle risorse deve essere reso compatibile con la
propria infrastruttura:
==> realizzazione di gateway
Progetti conclusi:
●
Datagrid (collab. con ESRIN/ESA)
●
FIRB/Grid.it : WP13 Chimica Computazionale
EGEE II (2006-2008): > 100 partner, budget totale: 52 M€
Kick-off meeting
LA II –– 23
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CRESCO – Concertation
Meeting
MIUR
12 febbraio
[email protected]
Altri progetti del PON MIUR 2000-2006
TELEGRID: Piattaforma per lo sviluppo di soluzioni avanzate di grid
computing e la teleoperazione di strumenti scientifici complessi.
Infrastrutture di rete e calcolo, sviluppo di soluzioni software per il GRID
e la teleoperazione, infrastrutture per la visualizzazione 3D
C@MPUS: Sistemi e strutture e-learning and training per lo sviluppo
sostenibile nelle Regioni Obiettivo 1 del FSE
Allestimento di aule, infrastrutture di rete e calcolo finalizzate alla
produzione e gestione di formazione a distanza, videocomunicazione e
videoconferenza. Strumentazione per storage e backup.
Centri ENEA interessati: Portici, Brindisi, Trisaia
Kick-off meeting
LA II –– 23
maggio
2006 2007
CRESCO – Concertation
Meeting
MIUR
12 febbraio
[email protected]