Physics Data Processing

Advanced computing for physics and other sciences

 

De verhouding tussen wetenschap en techniek heeft veel weg van haasje-over. Wetenschappers willen ‘ onmogelijke’ experimenten doen; ontwikkelingen in de techniek maken het onmogelijke mogelijk. Bij het uitvoeren van deze experimenten worden nieuwe fenomenen ontdekt die weer met onmogelijke experimenten onderzocht moeten worden…

De fysica hebben al jaren zo’n verhouding met ICT. De allereerste elektronische digitale computer werd in 1939 ontworpen door twee fysici; zij dachten de structuur van kristallen te kunnen verklaren met een theorie, maar de berekeningen waren praktisch onmogelijk, toen nog met mechanische rekenmachines. Vijftig jaar later werden de allereerste webbrowser en webserver op CERN ontwikkeld, met als doel de wetenschappers makkelijker hun resultaten via het internet te laten delen. Het Nikhef was hier ook vroeg bij met de vierde website in de wereld.

Het haasje-overspel geldt niet alleen voor de techniek, maar ook voor de hoeveelheden. Tien jaar geleden wisten onze onderzoekers dat de experimenten met de LHC elke jaar enkele petabytes (1 petabyte = 1 miljoen gigabytes) aan data zouden produceren. En tien jaar geleden was het ‘onmogelijk’ om met zo veel data om te gaan. De oplossing hiervoor is het grid: een verzameling van duizenden computers, over de wereld verspreid, via snelle netwerken met elkaar verbonden en uitgerust met software die het geheel laat functioneren als een systeem waarmee wetenschappers hun data kunnen opslaan, verspreiden, bewerken en analyseren. Onderzoekers op het Nikhef zijn al sinds 2000 bezig met het ontwikkelen van dit grid.

Rekenkracht

Om die petabytes aan data te bewerken is ook rekenkracht nodig; het grid heeft een rekenkracht gelijk aan ongeveer 50.000 pc’s (waarvan enkele duizenden in Amsterdam staan). Het systeem wordt niet alleen voor subatomaire fysica gebruikt. Hersenonderzoek (bijvoorbeeld met MRI scanners), biodiversiteit, simulaties gericht op het vinden van nieuwe medicijnen, astrofysica: het wordt allemaal, via het grid, op de computers van het Nikhef uitgerekend.

De onderzoekers die op het Nikhef aan het grid werken, zijn vooral bezig met het ontwikkelen van steeds betere gridsoftware, en het overdragen van hun gridkennis, opdat alle wetenschappers met een ‘onmogelijk’ dataprobleem van het grid kunnen profiteren.

BiG Grid, het Nederlandse grid initiatief
VL-e, het virtuele laboratorium voor e-science
EGI, het Europese grid project

Challenging the grid by testing its security (EGI-video met Sven Gabriel (Nikhef Security Officer / EGI-CSIRT) en Oscar Koeroo (Grid middleware security developer)

48-hour grid security challenge – ISGTW-interview en video met Grid-Nikheffers.

Nikhef Computing feature uit de Nikhef special van New Scientist