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La Universidad de Buffalo actualiza los recursos de HPC

Hola otra vez. Te habla Simón Sánchez y hoy te voy a contar sobre La Universidad de Buffalo actualiza los recursos de HPC

Durante el año pasado, el Centro de Investigación Computacional de la Universidad de Buffalo cuadruplicó la potencia informática, actualizó su sistema de almacenamiento de alto rendimiento e instaló una nueva sala de visualización de última generación.

Si eso no fuera suficiente, también trasladó toda su infraestructura, incluida una supercomputadora con 2.000 procesadores, desde el campus norte de la universidad al Centro de excelencia en bioinformática y ciencias biológicas del estado de Nueva York de la UB en el campus médico de Buffalo Niagara en el centro de Buffalo. Y los usuarios de CCR apenas notaron un problema en el servicio.

Posible gracias a las importantes inversiones en CCR por parte de UB y el Centro de Excelencia durante el año pasado, la potencia de cálculo de CCR ha pasado de tres teraflops (un teraflop equivale a un billón de operaciones por segundo) a 13 teraflops. El almacenamiento se ha actualizado a casi 30 terabytes.

Si bien el personal y los usuarios del CCI aprecian los aumentos de potencia, al igual que la nueva sede del centro, Thomas R. Furlani, director del CCI, dice que el verdadero dividendo de la transferencia proviene de las nuevas sinergias que está generando con los investigadores del centro. Center of Excellence y sus socios, el Roswell Park Cancer Institute y el Hauptman-Woodward Medical Research Institute.

«El personal del JRC ha aumentado considerablemente sus interacciones con los investigadores médicos desde la reciente mudanza y esto ha sido muy beneficioso para los proyectos de ciencias biológicas de Buffalo», dijo Bruce A. Holm, vicepresidente senior y director ejecutivo del Centro de Excelencia. «El Dr. Furlani ha hecho un trabajo excepcional al educar a nuestros investigadores sobre las posibilidades disponibles para ellos a través de los recursos del JRC y ahora estamos viendo un aumento en las solicitudes de subvenciones de los NIH (Institutos Nacionales de Salud) que incluyen personal y servicios del JRC. CCR como parte de sus presupuestos «.

Al mismo tiempo, CCR se asegura de que las necesidades de sus usuarios existentes, muchos de los cuales trabajan en el Campus Norte, sigan siendo una prioridad. Se benefician del aumento de potencia algunos de los usuarios más antiguos de CCR, que llevan a cabo investigaciones en campos que van desde la química computacional, el modelado y simulación ambiental, hasta la ingeniería sísmica y la antropología.

El JRC tiene oficinas satélites de tiempo completo en el campus norte en 107 Bell Hall y 331 Natural Sciences Complex.

Algunos de los nuevos usuarios de North Campus pondrán a prueba las máquinas CCR antes de fin de año. Los físicos de partículas de alta energía UB Avto Kharchilava y Karl Ecklund utilizarán las supercomputadoras del centro para analizar las enormes cantidades de datos que producirá el experimento del Espectrómetro de Muón Compacto en el acelerador del CERN en Ginebra a finales de este año.

Desde que se trasladó al centro, y en parte como resultado de los enérgicos esfuerzos del personal del CCI, las asociaciones existentes con instituciones médicas locales se han intensificado y se han vuelto más productivas, especialmente a medida que ha aumentado la potencia informática. El CCI añadió recientemente una docena de nuevos usuarios, principalmente en el campo de las ciencias de la vida.

Irónicamente, en un campo tan impulsado por las conexiones virtuales, la mera proximidad física a los colaboradores ha demostrado ser un recurso formidable para los investigadores en disciplinas específicas. Daniel Gaile, profesor asistente de bioestadística en la UB, cuya oficina en el Centro de Excelencia se encuentra a poca distancia del CCI, ha notado el cambio.

“Creo que realmente nos estamos recuperando ahora; hay algo de energía que solo ha venido del CCI que está aquí «, dijo.» Ha habido un fuerte aumento en el número de colaboraciones en ciencias de la vida que involucran al CCR «.

Gaile y Furlani coinciden en que un factor clave que impulsa la colaboración es la proximidad del CCI a los miembros del cuerpo docente del Departamento de Bioestadística que tienen oficinas en el Centro de Excelencia y la proximidad al Centro de Genética y Farmacología Roswell Park adyacente, donde pronto se alojarán las estructuras de microarrays RPCI.

«Esto proporciona una ventanilla única para los investigadores interesados ​​en realizar experimentos y estudios que requieren la colaboración de los tres grupos», dijo Gaile. “No tendrán que preocuparse por coordinar sus esfuerzos entre tres grupos desconectados; ahora estamos muy conectados. «

Estas conexiones son críticas porque la gran cantidad de datos generados por los investigadores de microarrays en los campos de la genómica y la proteómica, denominados conjuntamente «ómicos», deben ser analizados y administrados por bioestadísticos, operaciones que se mejoran en gran medida con el acceso al hardware y Competencias CCR.

«La gran cantidad de datos generados por muchas de las técnicas experimentales actuales, como microarrays, citometría de flujo y espectrometría de masas, puede ser asombrosa, y la necesidad de almacenar y analizar estos datos de manera oportuna requiere tanto un cálculo de alto rendimiento como un alto rendimiento de almacenamiento «, dijo Furlani. «Afortunadamente, el aumento en la capacidad de cómputo y almacenamiento en CCR durante el año pasado nos ha permitido brindar un mejor servicio al Centro de Excelencia ya los investigadores de la UB».

Pero las máquinas rápidas y las grandes matrices de almacenamiento son solo una parte de la historia, señaló Furlani. Los miembros del personal del JRC también brindan una amplia gama de asistencia al usuario, que incluye ingeniería de software, desarrollo de interfaces gráficas de usuario, ingeniería avanzada de bases de datos, programación y modelado científicos, optimización de algoritmos, experiencia en bioinformática, visualización. administración informática científica y médica y avanzada.

Y aunque el JRC ha visto un marcado aumento en el uso por parte de los investigadores de ciencias de la vida en el Buffalo Niagara Medical Campus, continúa aprovechando su experiencia de visualización de vanguardia al asociarse con empresas y agencias gubernamentales en proyectos que van desde la visualización hasta nuevos proyectos de peajes en la Autopista del Estado de Nueva York hasta nuevos patrones de tráfico en Main Street en el centro de Buffalo y animaciones para MTV2 y la Liga Nacional de Hockey.

«Proporcionamos a los maestros el hardware, el software y los recursos humanos necesarios para permitir su investigación, incluido el desarrollo de software personalizado», dijo Furlani.

Marc Halfon, profesor ayudante de bioquímica y ciencias biológicas de la UB e investigador del Centro de Excelencia, aporta un ejemplo. Utilizando la mosca de la fruta como sistema modelo, Halfon estudia los elementos reguladores de genes en las secuencias de ADN, los mecanismos que gobiernan cuando los genes se activan y desactivan. La información sobre lo que regula los genes es fundamental para comprender las enfermedades, incluidos los defectos de nacimiento y los procesos de desarrollo. Pero se había reunido poca información sobre los elementos reglamentarios y lo que se sabía se refería únicamente a los elementos individuales.

«Queríamos saber, ‘¿Hay principios generales involucrados en elementos reguladores masivos que pudieran distinguirse de lo que sabemos, en lugar de tener que estudiarlos uno a la vez?» Halfon dijo.

Esta pregunta fue el ímpetu detrás de REDfly (http://redfly.ccr.buffalo.edu), una base de datos de elementos reguladores del gen de Drosophila que Halfon estableció con la financiación inicial de los NIH. Recientemente publicó un artículo al respecto en Bioinformatics. Antes de que se estableciera la base de datos, se habían anotado o detallado menos de 60 elementos regulatorios sobre su función. Halfon y sus colegas ahora han recolectado más de 600, y la base de datos no está terminada.

“Nuestro recurso es importante no solo para la recolección de información, sino que nos permite comenzar a hacer estudios computacionales sobre elementos normativos como una clase y antes era imposible”, dijo.

Halfon dijo que si bien su investigación no requería supercomputadoras, sí requería experiencia en bases de datos, por lo que se comunicó con el JRC para ver si el personal podía recomendar un estudiante de posgrado que pudiera ayudarlo.

«En cambio, dijeron ‘Podemos hacerlo por usted, organicemos una reunión'», dijo. «Terminaron haciendo toda la parte computacional».

Halfon dijo que Steve Gallo ayudó a diseñar un esquema de base de datos, desarrolló una interfaz basada en web y manejó la programación de backend. CCR mantiene REDfly en sus computadoras. El nivel de servicio brindado por CCR no hubiera sido posible si hubiera tenido que contratar a un técnico de TI a tiempo parcial.

«No fue un problema de hardware en absoluto, sino más bien un problema de servicio», dijo Halfon. “Creo que el CCI tiene una cierta singularidad, como lo hacen los centros de supercomputación, porque no solo proporcionan acceso; aportar experiencia «.

Ping Liang, profesor asistente de oncología en el Departamento de Genética del Cáncer de RPCI, tuvo una experiencia igualmente positiva con RCC cuando recibió una solicitud urgente de un compañero de trabajo en otra institución. Liang está trabajando en un proyecto que tiene como objetivo identificar los factores genéticos críticos responsables de las diferencias biológicas, incluida la susceptibilidad a las enfermedades, entre humanos y primates. El objetivo es ayudar a prevenir y tratar enfermedades humanas, incluidos el SIDA y el cáncer.

Liang necesitaba realizar estudios genómicos comparativos en más de 3 mil millones de secuencias de nucleótidos, base por base, un trabajo que solo podían realizar las computadoras de alto rendimiento. Incluso con el corto período de tiempo, CCR aceptó con entusiasmo el trabajo. Cynthia Cornelius, miembro del personal de CCR, trabajaba por las noches y los fines de semana, proporcionando a Liang acceso a U2, un grupo de computadoras de alto rendimiento con 800 nodos.

«Excluyendo la configuración y las pruebas, U2 solo tardó una noche en completar el trabajo», dijo Liang. «Habría sido necesario meses para mi pequeño grupo de computadoras».

La atención individual que proviene de los científicos y el personal informático del JRC, como Matt Jones, Zihua Hu, Steve Gallo y Martins Innus, que trabajan todos individualmente con los miembros de la facultad, fue recibida con entusiasmo. En los próximos meses, el personal del JRC tiene previsto reunirse con los departamentos de la UB y del Centro de excelencia para comprender mejor cómo el centro puede responder a sus necesidades.

También habrá una serie de seminarios que describirán las capacidades, las infraestructuras y las formas de utilizar los recursos del CCI. Liang, quien es el director del recién establecido centro de bioinformática de Roswell Park, había utilizado el CCR cuando estaba alojado en el Campus Norte.

«La reubicación del JRC en el Centro de Excelencia ciertamente ha mejorado nuestras interacciones con su personal», dijo. «Teniendo en cuenta la naturaleza de la investigación que hacemos en Roswell, imagino que nosotros y otros investigadores biomédicos nos convertiremos en los principales usuarios y beneficiarios del JRC en un futuro próximo».

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Fuente: Universidad de Buffalo

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