O Acelerador de Partícula e A Computação em Grid

Muito bom que um assunto científico desperte forte interesse da população em geral. É esse o caso da inauguração do acelerador de partículas LHC (Large Hadron Collider) instalado na semana passada no CERN(Centro Europeu de Energia Nuclear). O LHC fará colidir partículas de prótons (cerca de 30 milhões de vezes por Segundo) que trafegarão em um tunel de circunferencia de 27 km nos subterrâneos de Genebra na Suiça. Todos os números do HLC são gigantescos. Não poderia ser diferente no que se refere ao lado da computação. LHC foi projetado para produzir um verdadeiro Tsunami de dados equivalente a um DVD (5GB) a cada segundo. A previsão é de que ao final de um ano se tenha gerado 15 Petabytes (15 milhões de gigabytes). Há um computador tão potente para armazenar e processar tudo isso? A resposta é não. A solução é fazer muitos computadores trabalharem juntos. Já mencionei esse efeito de um computador que não é único aqui. Pois bem, a computação em grade (grid computing) é a grande esperança para que se consiga ter acesso rápido e mesmo on line a dados volumosos como os que serão produzidos pelo HLC. Percebam que a intenção de se produzir todos esses dados não é para que um seleto grupo de cientistas dentro do CERN realizem suas análises e experiências. Esses dados deverão estar disponíveis para todo e qualquer cientista que tenha interesse em explorá-los em qualquer parte do mundo. Somente no CERN existem 100.000 dos mais rápidos computadores atuais ligados em rede com milhares de laboratórios de pesquisa espalhados no resto do mundo e ligados por fibras óticas por onde trafegam dados a 10 Gigabits por segundo. A idéia básica do sistema de grade é a de segmentar os dados em grandes pedaços e deixar que cada segmento seja processado por um grupo de computadores. Uma estratégia militar antiga para batalhas épicas: dividir para conquistar. O sistema Globus é o que será responsável por gerenciar essa segmentação, transferência e acesso dos dados de forma que para o usuário comum tudo isso seja transparente. Certamente um dos grandes desafios da computação.Aliás, não se trata de um desafio somente em relação a potência computacional, mas de segurança da informação. Nem bem o LHC começou a funcionar, hackers já invadiram o sistema de computação do CERN só para mostrar que eles são vulneráveis (veja detalhes aqui)

O SuperComputador Que Não É Só Um.

O desenvolvimento de supercomputadores sempre foi um objetivo da ciência da computação. Alguns desses computadores tornaram-se um mito dentre os quais acho que o Cray 1 é o mais marcante deles. A sua inédita forma em C foi muito propalada. Tive a oportunidade de visitar no Digibarn (museu de tecnologia de Bruce Damer) um Cray 1. Estive literalmente dentro do Cray. Veja a foto ao lado para ter uma idéia do que digo e do tamanho da máquina. A parte inferior que mais parece um banco é para a passagem dos muitos cabos que ligavam seus dispositivos. No entanto, recentemente, a mais nova moda tecnológica é adquirir a mesma potencia computacional de um supercomputador por meio de uma rede de computadores que possam trabalhar paralelamente. A computação distribuída tem avançado muito nos últimos anos e a infraestrutura da Internet permite a construção de redes gigantescas. Um exemplo incrível de que nível isso pode chegar pode ser visto no projeto Folding@Home(clique aqui para ir a página em português do projeto ). Trata-se de um projeto onde mais de 200 mil computadores no mundo todo estão interligados e proporcionam uma potência computacional que já chega a 800 TeraFlops e continua aumentando. Teraflops é uma medida de capacidade de processamento significando que um computador pode processar um trilhão de instruções por segundo (uma calculadora normal processa somente algumas instruções por segundo). A mais recente inovação trata-se da adição na rede das consoles de jogo PS3 da Sony (que são, na verdade, uma espécie de microcomputador). Estima-se que somente a inclusão dos PS3 na rede pode elevar a potência da rede em mais de 100TFLOPS. Os supercomputadores são usados por cientistas que sempre realizam experiências que exigem muito poder computacional. Experiências como a habilidade de reproduzir os fenômenos biológicos com objetivo de encontrar curas para o câncer e Alzheimer é um exemplo do desafio perseguido pela ciência e que precisa poder computacional extremo.