Laskennallinen tiede ja tieteisyhteiskunta Tuloksekkuutta tutkimuksen e-infrastruktuurilla Juha Haataja Asiakaspalvelujohtaja CSC – Tieteen tietotekniikan.

Esitys aiheesta: "Laskennallinen tiede ja tieteisyhteiskunta Tuloksekkuutta tutkimuksen e-infrastruktuurilla Juha Haataja Asiakaspalvelujohtaja CSC – Tieteen tietotekniikan."— Esityksen transkriptio:

1 Laskennallinen tiede ja tieteisyhteiskunta Tuloksekkuutta tutkimuksen e-infrastruktuurilla Juha Haataja Asiakaspalvelujohtaja CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Juha.Haataja@csc.fi

2 Elämme tieteisyhteiskunnassa Tietokonevisualisoinnit: Jyrki Hokkanen, CSC

3 Haaste: Ruoan, puhtaan veden ja energian saatavuus Creative Commons Attribution 2.0 Generic / Mr. Kris @ Flickr.com Creative Commons Attribution 2.0 Generic / D.L. @ Flickr.com

4 Esimerkki: nanohiukkasten riskit

5 rahoitus osaaminen opetus ja tutkimus innovaatiot tutkimuksen e-infrastruktuuri

6 Economies of Scale Efficiency Gains Research Community Human interaction Workspace Virtual Labs Research Community Human interaction Workspace Virtual Labs Research Community Human interaction Workspace Virtual Labs ELIXIR project

7 200820092010201120122013 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, …) Kypsät hankkeet Nousevat hankkeet EU e-infra politiikka PRACE (ESFRI valmisteluvaihe)PRACE (pysyvä organisointi) DEISA-2 EGEEEGI 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 tarvitaan uutta rahoitusta Tutkimusdata: CERN/LHC, tähtitiede, ilmastomallinnus, genomidata, satelliittidata jne. Vertikaalisten tutkimushankkeiden e-infrastruktuuri (CLARIN, BBMRI, EATRIS jne.)

8 Nanoscience software GPAW

9 200820092010201120122013 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 tarvitaan uutta rahoitusta 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

10 •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

11 200820092010201120122013 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 tarvitaan uutta rahoitusta

12 Yliopistot ja ammattikorkeakoulut Sektoritutkimus- laitokset Muut asiantuntija- organisaatiot EU ja globaali tutkimus- järjestelmä Tietotekniset ratkaisut Osaamisen kehittäminen Rakenteiden uudistaminen • 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 Sisältöjen hyödyntäminen • tietoaineistot yhteiskäyttöön • avoimet standardit ja rajapinnat • metadatan ja elinkaaren hallinta • sovellustarjonta • yhteistyö- työkalut Tutkimuksen tietotekninen infrastruktuuri (”e-infrastruktuuri”)

13 Osaaminen avainasemassa

14 400 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.

15 CSC:n palvelut Funet-palvelut Laskentapalvelut Ohjelmistopalvelut Datan ja tiedon palvelut Tietohallintopalvelut

16 Creative Commons Attribution 2.0 Generic / Ricardo Martins @ Flickr.com “Optimists are usually wrong, pessimists are usually right, but it is the optimists who change the world.” ( Thomas L. Friedman)