Felhő használata mindennapi alkalmazások futtatására Németh Zsolt MTA SZTAKI.

Az előadások a következő témára: "Felhő használata mindennapi alkalmazások futtatására Németh Zsolt MTA SZTAKI."— Előadás másolata:

1 Felhő használata mindennapi alkalmazások futtatására Németh Zsolt MTA SZTAKI

2 Legyőzni a maláriát 45 másodpercenként meghal egy gyerek maláriában Évente 216 millió ember fertőződik meg és 650000 meghal Vegyületek millióit vizsgálták és kb. 19000 tűnik hatásosnak a Plasmodium falciparum ellen A gyógyszerfejlesztés specifikusabb lehetne annak ismeretében, hogy ezeknek a vegyületeknek melyek a célfehérjéi A megoldás tehát: keressük meg mind a 18,924 vegyület összes lehetséges kapcsolódását (docking) a Plasmodium falciparum 5363 fehérjéjével Ez több mint 300 millió kapcsolódás számítása http://www.fight-malaria.org/

3 Tumormarkerek feltérképezése A genetikus vagy környezeti változások hatásai a szövetekben a rájuk jellemző kémiai indikátorokkal mutathatók ki Ezen markerek bizonyos kombinációi jellemzőek adott típusú rákbetegség esetén A markerek eloszlása (mintázata) valószínűsítheti egy adott típusú rák kialakulását Az egyes rákbetegségekre jellemző markerek meghatározhatók több ezer egészséges és beteg szövetből származó, milliós nagyságrendű adatok elemzéséből Eddig 5200 évnyi CPU idő http://www.cs.utoronto.ca/~juris/MCM.htm

4 DNS-szekvenálás „Nem vagyunk különösebben nagy labor, de elegendő kapacitásunk van napi 1T adat generálására" - Cold Spring Harbor Laboratory A világon évente 15P DNS-szekvenálással kapcsolatos adat keletkezik A nyers adatokat DVD-re írva és egymásra téve 4km magas oszlopot kapunk http://www.sciencemag.org/site/products/lst_20130614.xhtml

5 HBM Hackathon Verseny: a leginnovatívabb ábrázolása az MNI 152 adatbázisból kinyerhető információnak Kizárólag az OHBM konferencia ideje alatt, nyílt hozzáférésű erőforrásokkal o MNI koordinátarendszerben 3D térbeli neuroanatómiai modellek összeállítása o Agyi információs térkép – adott (x,y,z,r) koordinátához az összes létező információ és azok bizonytalanságának ábrázolása http://ohbm-seattle.github.io/

6 HBM Hackathon 14*10 9 p-érték számítása szükséges a genetikai összefüggések feltárásához Mindössze pár nap alatt R statisztikai környezet o CPU és memória igények folyamatos követése o Tetszőleges operációs rendszer és tetszőleges konfiguráció azonnali beállítása o Többszáz gép párhuzamos használata o A számítás bármilyen eszközről elvégezhető http://www.r-statistics.com/2013/07/analyzing-your-data-on-the-aws-cloud-with-r/

7 ProSim: molekuláris szimuláció Fehérjemolekula modellezés energiaminimum számítással 3D molekulaszerkezetek vizsgálata Molekulamodellezés dokkolással o Egy akceptor (makromolekula) és egy ligandum (kismolekula) kölcsönhatását modellezi és számítja A ProSim fehérjemolekula szimulációhoz o munkafolyam template-eket biztosít o paramétervizsgálatot tesz lehetővé o automatizálja a folyamatot ProSim: Development of a User-friendly Molecular Modelling Package, H. Heindl, T. Kiss, G. Terstyanszky, N. Weingarten, B. Afrough, P. Greenwell

8 Proteomika Fehérje-komplexek, sejt-szervecskék, sejtek stb. fehérje-tartalmának kvalitatív és kvantitatív jellemzése; komplex biológiai rendszerek modellezése o Fehérjék darabolása enzimekkel, adott aminosav előtt/mögött o Az emésztési elegy on-line frakcionálása, tömegspektrométeres analízise o A fragmentálódás szerkezet-specifikus o Adathalmaz: az intakt molekulatömegek és a darabok tömegei Gyakran több mint százezer molekula egyetlen kísérletben, és több kísérlet egy lekeresésben Probléma: a feladat nem megoldható egyszerű adatbázis műveletekkel o Nem várt, új módosulatok keresése Protein Prospector o In silico kísérletek o Elméleti és valós adatok összevetése o A jelenlévő fehérjék azonosítása, azonosítás megbízhatóságának jellemzése Jelenleg zajló kísérlet a SZTAKI Felhőn, Szegedi Biológiai Kutatóközpont Proteomikai Laboratórium Katalin F. Medzihradszky közlése

9 1998 World Cup Web site Workload Characterization of the 1998 World Cup Web Site, Martin Arlitt, Tai Jin

10 1998 World Cup Web site Workload Characterization of the 1998 World Cup Web Site, Martin Arlitt, Tai Jin

11

12 Milyen alkalmazások igénylik a felhőt Nagy számítási kapacitást igényelnek valamint o Nagy tárolókapacitást o Nagy sávszélességet o Specifikus alkalmazásokat, stb. Nagyon rövid időtartamra o Időben változó igények o Előre nem ismert igények o Nem kifizetődő birtokolni az erőforrásokat a költségek nem időarányosak

13 Autodock Vina Molekuláris modellező eszköz Dokkolás o Két molekula reakcióba lép és stabil kötést alkot o A két molekula várható orientációját (kötés helye és geometriája) számítja A várható orientáció meghatározza o A kötés erejét o Nem kovalens kölcsönhatások Hidrogén hídkötés, elektrosztatikus kölcsönhatások, van der Wals erők, stb.

14 Autodock Vina Autodock: 1990, Autodock Vina: 2010 o Megnövelt pontosság o Kompatibilitás a korábbi eszközökkel o Sokprocesszoros, sokmagos rendszerek o Megnövelt sebesség o Minőség + könnyű használat Pontosabb „scoring function”

15 R R: egy nyelv, az S egy változata (implementációja) Statisztikai számítások + grafika o Lineáris és nem lineáris modellezés o Statisztikai próbák o Osztályozás o Klaszterezés, stb. R: egy környezet o Adatkezelés és tárolás o Tömbök, mátrixok kezelése o Adatelemző eszközök o Grafikus eszközök o Egyszerű és hatékony nyelv

16 R http://www.r-project.org/

17