Система научного документооборота Kepler - Kepler scientific workflow system

Система научного документооборота Kepler
Стабильный выпуск
2.5 / 2015-10-28[1]
Репозиторий
Отредактируйте это в Викиданных
Написано вЯва
Операционная системаLinux, Mac OS X, Windows
ТипСистема научного документооборота
ЛицензияЛицензия BSD
Интернет сайтkepler-project.org

Кеплер это бесплатно программное обеспечение система для проектирования, выполнения, повторного использования, развития, архивирования и совместного использования научный рабочий процесс.[2][3][4]Объекты Kepler обеспечивают мониторинг процессов и данных, информацию о происхождении и высокоскоростное перемещение данных. Рабочие процессы в целом и научные рабочие процессы в частности ориентированные графы где узлы представляют дискретные вычислительные компоненты, а края представляют собой пути, по которым данные и результаты могут перемещаться между компонентами.[5]В Kepler узлы называются «Актерами», а ребра - «каналами». Kepler включает в себя графический пользовательский интерфейс для создания рабочих процессов в среде рабочего стола, механизм выполнения для выполнения рабочих процессов в графическом интерфейсе и независимо от командной строки, а также опцию распределенных вычислений, которая позволяет распределять задачи рабочего процесса между вычислительными узлами в компьютерный кластер или же вычислительная сетка. Система Kepler в основном нацелена на использование метафоры рабочего процесса для организации вычислительных задач, направленных на конкретные цели научного анализа и моделирования. Таким образом, научные рабочие процессы Кеплера обычно моделируют поток данных от одного шага к другому в серии вычислений, которые достигают некоторой научной цели.

Научный рабочий процесс

Научный рабочий процесс - это процесс объединения данных и процессов в настраиваемый структурированный набор шагов, которые реализуют полуавтоматические вычислительные решения научной проблемы. Системы научного документооборота часто предоставляют графические пользовательские интерфейсы для объединения различных технологий с эффективными методами их использования и, таким образом, повышают эффективность работы ученых.

Доступ к научным данным

Kepler обеспечивает прямой доступ к научным данным, которые были заархивированы во многих широко используемых архивах данных. Например, Kepler предоставляет доступ к данным, хранящимся на сервере Metacat Сети знаний о биокомплексности (KNB).[6] и описан с использованием Язык экологических метаданных. Дополнительные поддерживаемые источники данных включают данные, доступные с использованием протокола DiGIR, OPeNDAP протокол, GridFTP, JDBC, SRB, и другие.

Модели вычислений

Кеплер отличается от многих других системы управления рабочими процессами биоинформатики в том, что он отделяет структуру модели рабочего процесса от ее модели вычислений, так что различные модели для вычисления рабочего процесса могут быть привязаны к данному графу рабочего процесса. Кеплер унаследовал несколько общих моделей вычислений от Система Птолемея, включая синхронный поток данных (SDF), непрерывное время (CT), технологическую сеть (PN) и динамический поток данных (DDF), среди прочего.

Иерархические рабочие процессы

Kepler поддерживает иерархию в рабочих процессах, которая позволяет составлять сложные задачи из более простых компонентов. Эта функция позволяет авторам рабочих процессов создавать многократно используемые модульные компоненты, которые можно сохранять для использования во многих различных рабочих процессах.

Семантика рабочего процесса

Kepler предоставляет модель семантической аннотации компонентов рабочего процесса с использованием терминов, взятых из онтология. Эти аннотации поддерживают множество дополнительных функций, включая улучшенные возможности поиска, автоматическую проверку рабочего процесса и улучшенное редактирование рабочего процесса.[7]

Совместное использование рабочих процессов

Компоненты Kepler могут использоваться совместно путем экспорта рабочего процесса или компонента в файл архива Kepler (KAR), который является расширением JAR файл формат из Java. После создания файла KAR его можно отправить коллегам по электронной почте, опубликовать на веб-сайтах или загрузить в репозиторий компонентов Kepler. Репозиторий компонентов - это централизованная система для обмена рабочими процессами Kepler, доступная как через веб-портал, так и через веб-сервис интерфейс. Пользователи могут напрямую искать и использовать компоненты из репозитория из графического интерфейса рабочего процесса Kepler.

Происхождение

Провенанс - это важнейшая концепция в научных рабочих процессах, поскольку она позволяет ученым понять происхождение своих результатов, повторить свои эксперименты и подтвердить процессы, которые использовались для получения продуктов данных.[8] Для воспроизведения рабочего процесса должна быть записана информация о происхождении, которая указывает, откуда были получены данные, как они были изменены, а также какие компоненты и какие настройки параметров использовались. Это позволит другим ученым повторно провести эксперимент, подтвердив результаты.[9]В современных системах существует небольшая поддержка, позволяющая конечным пользователям запрашивать информацию о происхождении научно значимыми способами, в частности, когда расширенные модели выполнения рабочих процессов выходят за рамки простых DAG (как в технологических сетях).[10]

История Кеплера

Проект Кеплер был создан в 2002 году участниками проекта «Научная среда для экологических знаний» (SEEK). [4] и проект управления научными данными (SDM). Проект был основан исследователями из Национальный центр экологического анализа и синтеза (NCEAS) в Калифорнийский университет в Санта-Барбаре и Суперкомпьютерный центр Сан-Диего на Калифорнийский университет в Сан-Диего. Kepler расширяет Ptolemy II, программную систему для моделирования, симуляции и проектирования параллельных встроенных систем в реальном времени, разработанную в Калифорнийском университете в Беркли. Сотрудничество над Kepler быстро росло, поскольку представители различных научных дисциплин осознали преимущества научных рабочих процессов для анализа и моделирования и начали вносить свой вклад в систему. По состоянию на 2008 год сотрудники Kepler представляют многие научные дисциплины, включая экологию, молекулярную биологию, генетику, физику, химию, природоохранную науку, океанографию, гидрологию, библиотечное дело, информатику и другие. сделать рабочие процессы для облегчения работы в форме актера.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ https://kepler-project.org/users/whats-new/kepler-2.5-released
  2. ^ Людешер Б., Алтинтас И., Беркли К., Хиггинс Д., Йегер-Франк Э., Джонс М., Ли Е., Тао Дж., Чжао Ю. 2006. Управление научным рабочим процессом и система Кеплера. Специальный выпуск: Рабочий процесс в сетевых системах. Параллелизм и вычисления: практика и опыт 18 (10): 1039-1065.
  3. ^ Altintas I, Berkley C, Jaeger E, Jones M, Ludäscher B, Mock S. 2004. Кеплер: расширяемая система для проектирования и выполнения научных рабочих процессов. Proceedings of the Future of Grid Data Environments, Global Grid Forum 10.
  4. ^ а б Миченер, Уильям К., Джеймс Х. Бич, Мэтью Б. Джонс, Бертрам Людаешер, Дина Д. Пеннингтон, Рикардо С. Перейра, Аркот Раджасекар и Марк Шильдхауэр. 2007. «Среда знаний для биоразнообразия и экологических наук», Журнал интеллектуальных информационных систем, 29 (1): 111-126. Дои:10.1007 / s10844-006-0034-8
  5. ^ Taylor, I.J .; Дилман, Э.; Gannon, D.B .; Шилдс, М. (ред.), «Рабочие процессы для электронной науки: научные рабочие процессы для гридов», 530 стр., Springer. ISBN  978-1-84628-519-6.
  6. ^ Джонс, Мэтью Б., К. Беркли, Дж. Божилова, М. Шильдхауэр. 2001. Управление научными метаданными. IEEE Internet Computing 5 (5): 59-68.
  7. ^ Беркли, Чад, Шон Бауэрс, Мэтью Б. Джонс, Бертрам Людашер, Марк Шилдхауэр, Цзин Тао. 2005. Включение семантики в создание научных рабочих процессов. 17-я Международная конференция по управлению научными и статистическими базами данных. Компьютерное общество IEEE.
  8. ^ http://twiki.ipaw.info/bin/view/Challenge/WebHome
  9. ^ http://www.adambarker.org/papers/ppam08.pdf
  10. ^ Шон Бауэрс, Тимоти Макфиллипс, Бертрам Людашер, Ширли Коэн, Сьюзен Б. Дэвидсон 2006. A Модель происхождения данных, ориентированных на пользователя, в конвейерных научных рабочих процессах.

внешняя ссылка