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Grade patrocinada pela HP Brasil
A computação em grade tem o potencial de transformar tudo, desde a descoberta de um remédio até o desenho aeroespacial ou a análise de carteiras de ações; mesmo assim, até há pouco tempo, suas vantagens ficaram restritas às áreas onde a infra-estrutura computacional era abundante. A HP está trabalhando com pesquisadores no Brasil para mudar isso - explorando novas tecnologias que possam levar as vantagens da computação em grade para as pessoas que não têm acesso à computação. Ao conectar computadores individuais ao redor do mundo, os cientistas criaram supercomputadores ou grades virtuais que podem processar rapidamente um volume grande de informações, ajudando a produzir avanços importantes na meteorologia, física, medicina e outros campos de ação. A iniciativa brasileira, baseada num programa de software chamado OurGrid, representa uma abordagem leve da computação em grade. Hoje, a maioria das grades é composta de grandes organizações e os novos usuários precisam negociar a sua entrada. Para juntar-se à nova rede, os usuários precisam apenas fazer o download do software de fonte aberta (a última versão é o OurGrid 3.0.2). Ao instalar e usar este software, os usuários poderão disponibilizar seus próprios recursos para outros usuários e também serão capazes de acessar os recursos de outros usuários.
À diferença do enfoque clássico de grades, os usos do projeto brasileiro estão limitados aos aplicativos que podem ser separados em tarefas menores, rodando de forma independente uns dos outros, tais como a mineração de dados, as buscas massivas, a geração de imagem por computador e a biologia computacional. Independente disso, os cientistas acharam o programa OurGrid cheio de utilidades: O software conta com aplicativos possíveis para projetos que vão desde o prognóstico da seca até a pesquisa médica. "Apesar do grande avanço feito nos últimos anos, a computação em grade ainda está longe da realidade da maioria dos usuários", afirma Walfredo Cirne, da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), o iniciador do projeto. "O OurGrid é uma tentativa de mudar isto, oferecendo poder de grade para quem estiver precisando dele".
A Solução OurGrid
A HP começou a financiar o projeto da UFCG em 2003, e desde então os pesquisadores da HP Brasil e do HP Labs Bristol (Reino Unido) passaram também a contribuir no projeto de colaboração. "Existe um slogan bem conhecido sobre a grade que diz que a grade fará pelos recursos computacionais o que a Web fez pelos dados", comenta Miranda Mowbray, pesquisadora no HP Labs Bristol, que trabalhou no mecanismo de alocação de recursos do sistema e aconselhou sobre as maneiras de fortalecer a comunidade on-line do sistema. "As grades usam o mesmo conhecimento intuitivo - de que um sistema simples, decentralizado e aberto pode ser mais efetivo do que um sistema proprietário", acrescenta. "A nossa implementação vai um passo além do enfoque padrão, na simplicidade e autonomia de suas partes distribuídas". No caminho do desenvolvimento da nova tecnologia, os pesquisadores enfrentaram (e continuam enfrentando) uma série de desafios, inclusive o ceticismo da ampla comunidade de grade sobre o enfoque não ortodoxo dos pesquisadores. Além disso, as características-chave da tecnologia - que é leve e descentralizada - apresentam problemas adicionais. Sem as informações centralizadas sobre a situação da rede, não existe maneira de saber se uma máquina específica está disponível, ou de prover uma trilha global de auditoria ou uma infra-estrutura criptográfica compartilhada. Como resultado, os pesquisadores precisam encontrar novas maneiras de determinar a programação, a alocação de recursos e segurança enquanto usam informações limitadas.
Os membros da nova comunidade de grade já estão produzindo resultados na pesquisa médica e científica. Um projeto de pesquisa médica no Rio de Janeiro usou o poder computacional do sistema para examinar, com sucesso, a efetividade das drogas no tratamento de uma variante do virus HIV que é mais comum no Brasil e em algumas partes da África, porém, é rara nos EUA e na União Européia - os dois mercados que influenciam o novo desenvolvimento de drogas. "Os resultados deste tipo de projeto poderiam ter um enorme impacto na disponibilidade de medicamentos apropriados no Brasil e na África", afirma Darlei Abreu, da área de Pesquisa e Desenvolvimento da HP Brasil. Outros cientistas estão experimentando com os recursos do sistema para criar um modelo melhor para prognosticar os ciclos da seca no Sertão, região do Nordeste brasileiro. Esta enorme região é a mais pobre do Brasil e sofre de secas contínuas e severas. Prognósticos mais precisos poderiam levar a uma melhor alocação da água e a programas de ajuda mais efetivos. "Este tipo de pesquisa poderia salvar vidas e prevenir o sofrimento desnecessário", afirma Walfredo Cirne, da UFCG.
O web site do Copad
Um recurso chave da nova tecnologia é aquele que permite aos usuários o intercâmbio de recursos, um simples protocolo não-hierárquico conhecido como rede de favores. Os usuários são incentivados a doar seus recursos ociosos para executar aplicativos de outros - fazendo um "favor" a eles - pois, deste modo, aumenta as chances deles receberem em troca um favor equivalente da comunidade. "De um certo modo, os usuários 'armazenam' seus recursos ociosos na comunidade para uso posterior", diz Roque Scheer, gerente de Pesquisa e Desenvolvimento da HP Brasil. No lugar de requerer uma negociação como o faz uma grade padrão, a nova tecnologia de grade computacional permite uma entrada automática bem mais simples. "A Rede de Favores garante que você, na média, pegue da comunidade a mesma quantidade de recursos (tempo de CPU) doados por você", acrescenta Cirne.
Algumas das contribuições técnicas da HP ao projeto de colaboração estão descobrindo o caminho de volta em projetos de pesquisa da HP. Em Bristol, os pesquisadores estão fazendo testes para determinar se o mecanismo de alocação de recursos em grade pode ser usado numa experiência de um serviço utilitário para animadores de filmes. Ao mesmo tempo, os pesquisadores na HP, UFCG e outras instituições estão trabalhando para tornar a tecnologia mais versátil e útil, explorando caminhos para usar a tecnologia de grade em ambientes comerciais, na criação de grades comunitárias em larga escala, e analisando a programação em grade e a alocação dinâmica de recursos. Eles esperam também tornar possível que o sistema rode mais tipos de aplicativos e estão trabalhando na aplicação de padrões de grade - estabelecidos pelo Global Grid Forum - de modo que o novo sistema possa interoperar com outras grades no mundo todo. Mowbray, que espera voltar à UFCG no meado do ano para pesquisar se o programa OurGrid pode ser estendido para suportar tanto o compartilhamento de dados quanto o compartilhamento de poder computacional, afirma que o trabalho é emocionante e recompensador. "É fantástico trabalhar num projeto que suporta aplicativos como o da classificação de medicamentos para tratar uma variante brasileira do HIV/AIDS, e o planejamento de garantia de água no Nordeste brasileiro, uma região propensa à seca", declara. "Considero o projeto muito estimulante". |
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