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Ricerca e risorse

TriGrid, una rete per la Sicilia (e non solo)


 
 
01 febbraio 2007
di Francesco Riggi
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I non più giovanissimi ricorderanno certo la situazione informatica delle strutture scientifiche presenti nel nostro ateneo qualche decennio addietro. Anche nell'allora Istituto di Fisica, alla fine degli anni '60, venivano utilizzati i mezzi di calcolo, per l'analisi dei dati prodotti negli esperimenti e per l'utilizzo di modelli teorici capaci di fornire previsioni con cui confrontare i dati. Il calcolatore elettronico dell'epoca, uno dei primi, un modello ELEA 6001, era basato sulla tecnologia dei transistors, era dotato di una memoria centrale di alcune decine di Kilobytes (sì, proprio Kilobytes e non Mega o Gigabytes), e poteva essere programmato anche in un linguaggio evoluto: a quel tempo il FORTRAN, il più utilizzato negli ambienti scientifici. I decenni seguenti videro lo sviluppo, a velocità via via crescente, dell'informatizzazione degli istituti scientifici, dapprima con calcolatori monoutente, capaci di far lavorare un solo utente, che pazientemente prenotava il suo tempo macchina, e successivamente multiutente, capaci cioè di suddividere le risorse di calcolo disponibili tra più utenti o programmi concorrenti. Per alcuni anni sembrò che il futuro fosse dei supercalcolatori, con enormi (per quell'epoca) risorse e costi abissali, mentre i primi personal computers che si affacciavano timidamente anche nel mercato italiano venivano guardati con sospetto dai ricercatori più anziani, che li consideravano, al massimo, dei giocattoli per i videogiochi.

Sappiamo adesso che l'utilizzo di pc sufficientemente potenti e a basso costo - reso possibile dall'enorme sviluppo della microelettronica e dal numero elevatissimo di esemplari in uso in tutto il mondo - fa ormai da padrone anche per il calcolo scientifico, se si eccettuano alcune particolari applicazioni dove sono necessari i supercomputers, quali ad esempio quelli sviluppati anche dall'Istituto nazionale di fisica nucleare.

La rivoluzione informatica del Web, nata al Cern alla fine degli anni '80, per disseminare in ogni parte del mondo la documentazione scientifica in un formato indipendente dalla piattaforma utilizzata, domina adesso la nostra modalità di accesso a qualunque tipo di informazione, dalle pubblicazioni e documenti scientifici agli orari dei voli aerei. La parola d'ordine di questi ultimi anni in fatto di calcolo si chiama GRID. Il termine GRIDcomputing indica una struttura distribuita per consentire l'utilizzo di risorse di calcolo e di immagazzinamento dati facenti uso di un grande numero di pc interconnessi da una rete. Come è noto, il termine GRID ("griglia") deriva dall'idea iniziale secondo cui in un prossimo futuro si sarebbe arrivati ad utilizzare le risorse di calcolo alla stessa stregua di come utilizziamo l'energia elettrica, ovvero semplicemente attaccando una spina alla presa di casa, senza conoscere in dettaglio da quale rete di distribuzione (in inglese power grid) l'energia elettrica provenga. Le griglie di calcolo vengono prevalentemente utilizzate per risolvere problemi computazionali di larga scala in ambito scientifico e ingegneristico. Sviluppatesi originariamente in seno alla fisica delle alte energie, il loro impiego è già da oggi esteso alla biologia, all'astronomia e anche ad altri settori.


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Non si può certo dire che la comunità scientifica catanese sia stata a guardare questa rivoluzione dalla finestra. Già da diversi anni esiste presso la sezione Infn e il Dipartimento di Fisica e Astronomia del nostro ateneo un nodo importante della struttura GRID, che viene correntemente utilizzato specie per le necessità di calcolo e accesso remoto ai dati e alle simulazioni relativi ai grandi esperimenti di fisica nucleare e particellare. Il progetto TriGrid, che coinvolge in primo luogo i tre atenei siciliani, insieme all'Istituto nazionale di fisica nucleare, l'Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), l'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv), altri consorzi e alcune piccole e medie imprese siciliane, è nato con l'obiettivo ambizioso di potenziare ancor di più  questo settore nel territorio siciliano, per mettere a disposizione uno strumento efficace di calcolo e rendere possibili applicazioni non solo scientifiche ma anche di tipo commerciale. Rappresenta dunque un'occasione preziosa per il sistema scientifico e imprenditoriale italiano ed europeo, che parte dallo sviluppo della rete informatica siciliana: una possibilità per dimostrare che nonostante la situazione geograficamente decentrata rispetto ai principali assi europei, la Sicilia può sfruttare positivamente progetti del genere, che valorizzano le ottime competenze scientifiche esistenti e i soggetti imprenditoriali più vivaci. Il progetto TriGrid, che è il primo esempio di rete GRID su scala regionale, si configura perciò come un esempio fattivo e concreto - come è stato recentemente ricordato in occasione della presentazione ufficiale dell'iniziativa - di efficace collaborazione tra enti di ricerca, università e imprese, per lo sviluppo del territorio.

Come è stato ricordato dai responsabili dell'Infn, il progetto TriGrid potrà dare anche nuovo impulso alle attività in collaborazione con i vicini Paesi del Mediterraneo, sottolineando il ruolo della Sicilia come cerniera tra Europa, Nord Africa e Medio Oriente.

Tra le applicazioni scientifiche a cui il progetto sta già dedicando attenzione, l'astrofisica (con i servizi di virtual observatory, di visualizzazione 3D e di simulazioni numeriche), la biomedicina  (con l'analisi e classificazione di bioimmagini), la fisica nucleare e particellare (con la simulazione e l'analisi dati dell'esperimento Alice al Cern, la vulcanologia (con la simulazione delle eruzioni, e la dispersione delle ceneri), la meteorologia. Ma non mancano le applicazioni in campo ingegneristico (ad esempio con l'interesse già manifestato dalle case automobilistiche), nel settore dei beni culturali e nell'analisi e monitoraggio del rischio ambientale.