Gerência de Recursos Científicos: Apoiando a Realização de Experimentos In Silico
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Publicações do PESC
Um dos maiores desafios das aplicações científicas é permitir aos cientistas o intercâmbio de recursos científicos. Além de dados científicos, programas e modelos científicos também são valiosos recursos de troca. Usualmente, programas científicos estão disponíveis para instalação local, na forma de arquivos compactados e associados a scripts de configuração. Arquivos de dados usados como entrada e saída de programas são cada vez mais numerosos e variados, tomando difícil a sua gerência. Além disso, o uso destes dados e programas, compondo o que se chama de ensaio in silico, é raramente documentado e frequentemente perdido. A comunidade de banco de dados tem trabalhado em gerência de dados nas últimas quatro décadas. Entretanto, além dos dados, o gerenciamento de modelos, programas e workflows é um problema novo e complexo. Para facilitas o intercâmbio, reuso e disseminação de informação esta tese propõe uma solução para o gerenciamento distribuído de recursos científicos. Sua principal contribuição é uma arquitetura (SRM - Scientific Resources Management) fortemente apoiada em metadados (SPM - Scientific Publishing Metamodel) para o gerenciamento efetivo de recursos científicos distribuídos. A arquitetura e o metamodelo foram analisados à luz de duas aplicações científicas reais evidenciando decisões importantes e inovadoras no seu projeto: (i) definição de três categorias básicas no metamodelo, i.e., modelo, programa e dados; (ii) caracterização de experimentos; (iii) publicação e navegação de recursos científicos usando a plataforma de serviços Web.
One of the main challenges of scientific applications is to allow scientists to exchange their scientific resources. Besides scientific data, scientific programs and models are also valuable resources to exchange. Usually, scientific programs are available for local installation, in compressed zip files with configuration scripts. The use of such programs generates a growing number and variety of data input and output files difficult to manage. Moreover, the use of these programs and data, in what is called an in silico essay, is hardly documented and frequently lost. The database cornmunity has been working on data management for the last four decades. However, besides data, managing models, programs and workfiows is a new issue and complex task. To facilitate the exchange, reuse and dissemination of information this thesis proposes a solution for managing distributed scientific resources. Its main contribution is an architecture (SRM - Scientific Resources Management) and an enhanced metadata (SPM - Scientific Publishing Metamodel) support system for effective management of distributed scientific resources. The architecture and metamodel had been studied under two real scientific applications evidencing important and innovative decisions on their design, as follows: (i) definition of three basic metamodel categories, i.e., model, program and data; (ii) characterization of experiments; (iii) publication and navigation of scientific resources using Web services platform.