San Diego Supercomputer Center (SDSC) ved University of California, San Diego, har blitt tildelt et tre år, $ 810 000 stipend fra National Science Foundation (NSF) for å utvikle en ressurs som lar forskere sømløst dele og strømme vitenskapelige visualiseringer på en forskjellige plattformer, inkludert mobile enheter.

Det nye prosjektet, kalt SEED for 'Swiftly Encode, Explore, Disseminate, ' gir en essensiell, men ennå manglende komponent i beregningsforskning og den nåværende HPC-infrastrukturen med høy ytelse.

"Vi vil lage en nettinfrastruktur for å fylle disse hullene ved å bruke en kombinasjon av maskinvare og programvare som muliggjør rask deling, utforsking, videokoding og formidling av visualiseringsinnhold på nettet direkte fra HPC-ressurser, " sa Amit Chourasia, senior visualiseringsforsker ved SDSC og hovedetterforsker for prosjektet.

Beregningssimuleringer har blitt et uunnværlig verktøy for forskere på en lang rekke områder, fra nevrokirurgisk planlegging til bedre å forutsi virkningen av jordskjelv. Etter hvert som disse simuleringene øker i kompleksitet, oppløsning og varighet, har visualisering av resultatene blitt viktig i rask vurdering av dataene. I tillegg dukker det opp samarbeidsanalyse av simulering og observasjonsdata fra flere forskere eller grupper på tvers av mange forskermiljøer.

Resultatet av mange visualiseringsprosesser er et sett med bildesekvenser, som kan kodes som en film og distribueres i og utenfor forskningsgruppene som gjør simuleringene. Imidlertid er kodingsprosessen for slike filmer en beregningsintensiv, tungvint og komplisert prosess så vel som en som hver forskningsgruppe må gjennomføre.

Videre krever deling av visualiseringer innen og utenfor ulike forskningsgrupper ekstra tid og krefter. Mens veksten i bærbare trådløse enheter har gjort det mulig å få tilgang til informasjon hvor som helst og når som helst, sier forskere anvendelsen av denne muligheten for bruk i beregningsundersøkelser og oppsøkende aktiviteter har vært ubetydelig.

"For øyeblikket tar det oss minst en dag med snuoperasjonstid bare for å dele visualiseringsresultater med domeneforskerne uten støtte for bærbare enheter, " sa Chourasia. "Denne forsinkelsen kan være ganske kostbar for domeneforskere, som i noen tilfeller kan kjøre ytterligere simuleringer med litt forskjellige startbetingelser uten å være i stand til å vurdere tidligere resultater. Enda viktigere er den arbeidskrevende prosessen som er involvert i å dele alle resultater, selv i en enkelt forskning gruppe, kan føre til delundersøkelse. "

Prosjektet utnytter nyere fremskritt innen videostandardisering på tvers av nettbaserte samfunn. "Målet vårt med SEED er å konvertere en manuell, seriell, feilutsatt prosess til en automatisk, brukervennlig strømlinjeformet, parallell og nettbar cyberinfrastruktur, samtidig som det gir en betydelig hastighet i videokoding ved bruk av parallelldistribuert prosessering, som ikke er mulig på eksisterende HPC-plattformer på grunn av mangel på moderne videokomprimeringsverktøy på Linux-lignende operativsystemer, "la Chourasia til.

"Den nåværende HPC-infrastrukturen er veldig avhengig av kontrollert tilgang, " sier Michael Norman, SDSCs direktør og co-rektor-etterforsker for prosjektet. "SEED vil gi sikre innspill og offentlig produksjon som kompletterer HPC-ressurser uten at det går ut over deres sikkerhetsmodell. Vi tror SEED vil ha en transformativ innvirkning på flere domener, ettersom forskning har blitt stadig mer samarbeidende, og krever bedre verktøy og ressurser som hjelper til med deling av informasjon."

SEED-prosjektet vil bli gjort i samarbeid med Globus Online, en software-as-a-service for sikker og pålitelig databevegelse utviklet av Computation Institute ved University of Chicago og Argonne National Laboratory. Globus Online vil muliggjøre parallell dataoverføring fra mange HPC-ressurser.

"Å sette forskere i stand til å flytte data raskt og sikkert fra forskjellige kilder til SEED-infrastrukturen er et kritisk element i dette prosjektet, " sier Steve Tuecke, Globus Online-grunnlegger og visedirektør for Computation Institute. "Globus Onlines høye ytelser for filoverføring, kombinert med brukervennlighet og økende popularitet på XSEDE og andre HPC-ressurser, vil bidra til å sikre bredere og raskere tilgang til SEED-infrastrukturen."

Standard H.264-kompatibel videokoding - for tiden industristandarden for videokomprimering eller prosessen med å konvertere digital video til et format som tar mindre kapasitet når den er lagret eller overført - vil bli brukt av SEED, noe som resulterer i bedre brukeropplevelse fordi det støttes bredt. Forskerne planlegger å gi ut et sett med vitenskapelige visualiseringer for å fremme benchmarking av videokoding fra bildesekvenser, som foreløpig mangler.

Som et åpent, nett-tilgjengelig og søkbart arkiv med visualiseringer, vil SEED være egnet for utdannings- og oppsøkende programmer. I tillegg til å organisere opplæringsprogrammer, samtaler og webinarer for å promotere SEED, trene nye brukere og motta tilbakemeldinger fra brukerne, vil programmet gi praksisplasser til studenter på videregående og grunnleggende studenter, slik at de kan lære om webteknologier og det mangfoldige forskningsområdet, samtidig støtte overvåking av innhold på prosjektets nettsted.

Levert av University of California - San Diego