Component-based Methodology for Programming and Running Scientific Applications on the Grid

Metodologia komponentowa do konstruowania i wykonywania aplikacji naukowych wykorzystujących zasoby gridowe

mgr inż. Maciej Malawski

Promotor: prof. dr hab. inż. Jacek Kitowski (AGH)
Dyscyplina: Informatyka

Tworzenie współczesnych aplikacji naukowych stwarza wiele problemów związanych z ich kompozycją i integracją. Równocześnie, środowiska gridowe udostępniają rozproszone, współdzielone, heterogeniczne i awaryjne zasoby, co stanowi dodatkową trudność w ich użyciu. Z tych powodów programowanie i wykonywanie aplikacji naukowych na zasobach gridowych wciąż stanowi ważny problem badawczy.

Zaproponowana metodologia mająca na celu rozwiązanie tego problemu oparta jest na dwu zasadach: użycie komponentowego modelu programowania oraz technologii wirtualizującej zasoby. Autor pokazuje, w jaki sposób taka metodologia może być zaimplementowana łącząc cechy modelu Common Component Architecture i platformy H2O, oraz jak może być rozszerzona o zestaw metod i narzędzi.

Do rozwiązań opisanych w pracy należą wysokopoziomowe podejście skryptowe oraz użycie deskryptorów aplikacji, łączenie wielu języków programowania z użyciem systemu Babel, współdziałanie modeli komponentowych CCA i GCM, a także metody uruchamiania aplikacji na infrastrukturach gridowych. Środowisko komponentowe MOCCA stanowi bazę dla tych rozwiązań. Do przykładowych aplikacji przedstawionych w pracy należą symulacja metodą Monte Carlo, dekompozycja domenowa dla automatów komórkowych, eksperymenty data-mining w wirtualnym laboratorium ViroLab, a także syntetyczne aplikacje testowe sprawdzające wybrane cechy zaproponowanych rozwiązań.

Pełna wersja autoreferatu autoreferat-malawski.pdf.

1. M. Malawski, D. Kurzyniec, and V. Sunderam. MOCCA – towards a distributed CCA framework for metacomputing. In Proceedings of the 10th International Workshop on High-Level Parallel Programming Models and Supportive Environments (HIPS2005) in conjunction with IPDPS, 2005. IEEE Computer Society
2. M. Malawski, M. Bubak, M. Placek, D. Kurzyniec, and V. Sunderam. Experiments with distributed component computing across Grid boundaries. In Proceedings of the HPC-GECO/CompFrame workshop in conjunction with HPDC 2006.
3. M. Malawski, T. Gubała, M. Kasztelnik, T. Bartyński, M. Bubak, L. Henrio, F. Baude: High-level Scripting Approach for Building Component-based Applications on the Grid. In: Proceedings of CoreGRID Workshop, Heraklion, Crete, 2007, CoreGRID Volume, Springer
4. M. Malawski, M. Bubak, F. Baude, D. Caromel, L. Henrio, and M. Morel. Interoperability of grid component models: GCM and CCA case study. In Towards Next Generation Grids, proceedings of the CoreGRID Symposium in conjunction with Euro-Par 2007, CoreGRID series, pages 95-106. Springer, August 2007.
5. M. Malawski, T. Bartyński, and M. Bubak. A tool for building collaborative applications by invocation of grid operations. In M. Bubak, G. Albada, J. Dongarra, and P. Sloot, editors, Computational Science - ICCS 2008, 8th International Conference Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, Krakow, Poland, June 2008.
6. P. Jurczyk, M. Golenia, M. Malawski, D. Kurzyniec, M. Bubak, V. S. Sunderam: Enabling Remote Method Invocations in Peer-to-Peer Environments: RMIX over JXTA. in: Roman Wyrzykowski, Jack Dongarra, Norbert Meyer, Jerzy Wasniewski (Eds.), Parallel Processing and Applied Mathematics: 6th International Conference, PPAM 2005, Poznan, Poland, September 11-14, 2005, Revised Selected Papers, Lecture Notes in Computer Science, 3911, Springer, 2006, pp. 667-674
7. M. Malawski, J. Kocot, I. Ryszka, M. Bubak, M. Wieczorek, and T. Fahringer. Optimization of application execution in the GridSpace environment. In S. Gorlatch,P. Fragopoulou, and T. Priol, editors, CoreGRID Integration Workshop 2008 Integrated Research in Grid Computing, pages 395-405, April 2008.