Вісник НАН України. 2016. № 8. С. 69-75
https://doi.org/10.15407/visn2016.08.068

БЛЮМ Ярослав Борисович 
академік НАН України, доктор біологічних наук, професор, директор ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України»

КАРПОВ Павло Андрійович 
кандидат біологічних наук, завідувач лабораторії біоінформатики та структурної біології відділу геноміки та молекулярної біотехнології ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України»

ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ПОТЕНЦІАЛУ ГРІД ДЛЯ ВИСОКОПРОПУСКНОГО ВІРТУАЛЬНОГО СКРИНІНГУ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН

Аннотація:
У статті наведено короткий історичний огляд розвитку грід-обчислень, розглянуто їх актуальний стан в Україні. Окрему увагу приділено біологічному і медико-біологічному сегменту в національній грід-інфраструктурі України. Надано стислу інформацію про діяльність та спеціалізацію офіційно зареєстрованих віртуальних організацій медико-біологічного напряму. На прикладі віртуальної організації CSLabGrid проаналізовано переваги від впровадження грід-обчислень у наукові дослідження та їх економічний потенціал, наведено результати розрахунків для проектів, спрямованих на поєднання грід-обчислень і завдань високопропускного віртуального скринінгу (high-throughput screening) біологічно активних речовин – нових агентів з протибактеріальною та антимітотичною активністю.

Ключові слова: грід, УНГ, CSLabGrid, економічний ефект, високопропускний віртуальний скринінг, біологічно активні речовини.

Ідея раціонального комп’ютингу з використанням потужнос- тей комп’ютерів під час їх простою зародилася наприкінці 1990-х років і набула популярності завдяки волонтерським обчислювальним проектам (volunteer computing): GIMPS (1996), distributed.net (1997) і SETI@home (1999) [1]. Однак уже в 1994 р. Єн Фостер, Карл Кессельман і Стів Тікі сфор- мулювали основні ідеї грід-комп’ютингу, зокрема базові прин- ципи розподілених обчислень, об’єктно-орієнтованого програ- мування, раціонального використання обчислювальних ресур- сів, веб-сервісів тощо [2, 3]. Саме тоді сформувалося поняття «гріду», або «грід-інфраструктури» як розподіленого прог рам- но-апаратного комп’ютерного середовища з розподіленою ор- ганізацією високопродуктивних обчислень, здатного керува- ти робочим навантаженням і потоками даних [4]. Як показав час, розроблені базові принципи виявилися життєздатними, і грід-обчислення вже міцно ввійшли в такі галузі науки, як ядерна фізика, інженерне моделювання, моніторинг стану на вколишнього середовища, прогнозування по- годи, матеріалознавство, фармацевтика, біоме- дичне моделювання, біоінформатика та ін. [5]. Сьогодні грід-технології в різних країнах світу активно застосовують не лише наукові спіль- ноти, а й державні органи управління, обо- рони, організації сфери комунальних послуг, приватні компанії, найчастіше фінансового та енергетичного спрямування. В Україні офіційне впровадження грід-тех- нологій розпочалося з 23 вересня 2009 р., коли було прийнято Постанову Кабінету Міністрів України «Про затвердження Державної цільо- вої науково-технічної програми впровадження і застосування грід-технологій на 2009—2013 роки» [6]. Одночасно з цим було прийнято Положення про Український національний грід (УНГ) [7]. За цією програмою було ство- рено перший грід-кластер, що об’єднав ком- п’ю тер ні мережі та обчислювальні ресурси Інституту теоретичної фізики НАН України, Головної астрономічної обсерваторії НАН України, кластер Інституту харчової біотех- нології та геноміки (ІХБГ) НАН України (на той час кластер Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України) та клас- тер Інституту молекулярної біології і генети- ки (ІМБГ) НАН України [8—10]. На початок 2016 р. УНГ уже склався як єдина дослідниць- ка е-інфраструктура національного рівня, яка об’єднує 39 ресурсних центрів наукових орга- нізацій України (з них 29 належать НАН Укра- їни). Основою УНГ є 12 ресурсних центрів, що координуються національним операційним центром (NGI_UA) і зараз являють собою інте- гровану в європейський простір (EGI — http:// www.egi.eu/) грід-інфраструктуру. Останній факт є особливо знаменним для УНГ. Саме з моменту приєднання до EGI національний грід-проект перейшов у якісно новий формат і став частиною загальноєвропейського грід- простору, сформувавши національний домен NGI_UA [6, 8].

Повний текст (PDF)