L'offerta ICT in ENEA Una opportunità per la ricerca e l'industria

Ing. Silvio Migliori

Responsabile Unita Tecnica ICT silvio.migliori@enea.it

ENEA-UTICT Technical Unit for Information Systems and ICT

2

ENEA-UTICT

Staff N. People

Researchers 50

Expert Technicians 25

Support Management 10

Technical Unit for Information Systems and ICT

Laboratories

Infrastructure and Network

Services

Infrastructure for Scientific Computing

Information Technologies Management

Implementing new projects

and Web Applications

ENEA GRID

Code Application field

FLUENT, OpenFoam CFD

ANSYS,ABAQUS, NASTRAN

Structures

FLUKA,ERANOS Nuclear

MCNP, MCNPX Neutronics

MpCCI Fluid-structure interaction

USER codes Any type and platform

Web access

Softwares

Instruments

ENEAGRID integra in un'unica infrastruttura l'insieme delle risorse di calcolo scientifico di ENEA, distribuite nei suoi principali centri di ricerca.

CASACCIA

FRASCATI

S.Teresa

Saluggia

Ispra

BOLOGNA

PORTICI

TRISAIA

BRINDISI

Manfredonia

ENEA-GRID Computational & 3D Centers more then 5000 core ( 25 Tflops )

90 >5000

900

200

30

#CPU/Core

45

November 2013 CRESCO4 (TEDAT)

100 TFlops

ENEA-GRID

Evoluzione HPC: Top500 ISC2013

Tutte le presentazioni di ISC2013 sono disponibili agli utenti ENEAGRID al link: https://www.eneagrid.enea.it/conferences/

CRESCO4 2013: 100 Teraflops

(500 posizione)

CRESCO1&2 2008: 17 Teraflops

(128 posizione)

ENEA-GRID: Development

Sensor nets

ENEA-GRID

Born in 1998 with 6 Italian geographic clusters

Main aim Give to ENEA researchers a unified environment to use in an easy way

heterogeneous computers and applications software Build an homogeneous ICT infrastructure but with a distributed and

delegated control Integrate the ENEA-GRID with National and International GRIDS

www.afs.enea.it/project/eneagrid

Data archives Colleagues & 3D

Software catalogs

Computers Application

Fabric

Connectivity

Resource

Collective

User

Cell Centered Data Base

“CCDB”

IMAGING-INSTRUMENTS COMP.-RESOURCES MULTI-SCALE-DATA-BASES

NETWORK

ADV.-COMP.-GRAPHICS DATA ANALYSIS DATA ACQUISITION

By-Mark Ellisman

The concept of ENEA GRID infrastructure

ENEA-GRID concept

Potentiality: Running all Software Model for any kind of computer architecture Only one installation for each software for all geographical computers All authorized users can have access the software from local site Any application can share the data in the common geographical file system All sensors can share the data easily using the geographical file systems

Sensor nets

Computers

Portici ( Roma-1

Bologna EU… Brindisi Roma-2

Trisaia

Software catalogs

Computers

Computers

Sensor nets

EN

EA

-GR

ID Software Model 1

Software Model 2

Software Model 3

Software Model ..

Rules

Computers

feature under develops for high resolution of microscope images

(TEDAT Project)

Site …

Site 2

SITE 1

Logi

cal a

cce

ss (

AFS

)

MyS

QL

stru

ctu

re

Microscope High definition

images

CRESCO NX servers with graphic board

New ENEA-GRD Java/web technology Low internet bandwidth

for •high resolution images •3D scenes

ENEA-GRID

CRESCO HPC hall

Some CRESCO HPC speed-up

Fluent

OpenFoam

Commercial code

Combustion

Open Source

Processors

CPMD

Sp

ed

up

procs

DB_1

CPUS ENEA GRID

WEB

ICA

SSH

DNA Sequence

system

( ABI Prism 3700)

Trisaia

DB_3

DB_2

Electron Microscope

(Brindisi)

300 KeV (sept. 2004)

ENEA GRID and experimental facilities

Controlled Nuclear Fusion:

FTU

Frascati Tokamak Upgrade

Video Acquisition

HPC: Application areas

Ingegneria

Nucleare

Ambiente e Clima

Combustione

Scienze dei materiali

Fluidodinamica

Bioinformatica

Infrastrutture critiche

Beni culturali

Efficienza Energetica

La modellistica avanzata è uno strumento indispensabile alla progettazione di soluzioni innovative ad alta efficienza energetica

Risultati di simulazioni condotte su CRESCO: Cobustibili

Visualizzazione 3D di una fiamma di metano

Visualizzazione 3D del campo ti temperatura in un combustore

Vorticity Vorticity

Axial Velocity Axial Velocity

10 Pa, 20 kHz

Utilizzo di onde acustiche nelle applicazioni di

processi di stabilizzazione e controllo di

fiamme. A sinistra tipica fiamma iniziale

con Bluff. A destra

introduzione di onde acustiche.

Risultati di simulazioni condotte su CRESCO: Onde acustiche

Risultati di simulazioni condotte su CRESCO: Dinamica Molecolare organica-inorganica

Photovoltaic applications: organic solar cells

Polymer solar cells are considered to be a potential candidate to solve the problem of the growing need of renewable, cost-effective energy sources. The maximum open circuit voltage for polymer solar cells is related to the difference between the HOMO of the electron donor and the LUMO of the electron acceptor. We implemented a theoretical approach to design fullerene derivatives to be used as electron acceptor in polymer solar cells. We calculated the LUMO levels of fullerene derivatives successfully used as electron acceptors and we correlated the obtained values with the Voc of the corresponding device.

Materials: PdH and LAMMPS

FCC

Biggest systems vs. number of cores

Scalability for the 500x500x500 cells system

Cores

Cell

Atoms (x106)

Lx (μm)

Mem.* (MB)

Time** (s)

Restart (GB)

240 500x500x500 1000 0.211 2441 4043 112

480 600x600x600 1728 0.254 2103 3575 194

960 800x800x800 4096 0.338 2485 4325 458

1920 1000x1000x1000 8000 0.423 2441 4026 895

* Max. mem. for core 2667 MB; **Time for 100 MD steps

Risultati di simulazioni condotte su CRESCO: Ambiente e Clima

Dominio computazionale del modello climatico Protheus

Visualizzazione 3D di dati del mediterraneo

Fluidodinamica su Cresco HPC System: Efficienza Energetica nell’Edilizia

Benchmark 3D room Energy efficiency in building

Laser scanning Juvanum by HDS3000

•19 Scansioni

•16.589.664 punti

•Valori di XYZ riflettenza e colore

•Acquisizione di coord.GPS

VISUALIZATION OF A SET OF MILLIONS OF POINTS

OSG viewer: Currently there are commercial software capable to display a large amount of data in “near realtime”, but we were oriented to an “open source” solution using our ENEA-GRID, the OpenSceneGraph libraries and the powerful viewer.

Distances evaluation: Integrating the ANN library in the OSG viewer code, it was possible to impolement a tool for evaluating distances between points in the 3D scene.

Visualization of 3D laser scanner data from an archaeological site

FARO - Fast Access to Remote Objects

Graphics terminal Frontend all O.S.

FARO

Accesso WEB a dati,applicazioni,

macchine virtuali realizzato con una

integrazione di NX e applicazioni java

ENEA-GRID & CRESCO ACCESS FARO for Industry (Virtual LAB)

Graphics terminal Frontend all O.S.

SOFTWARE

FARO for Virtual LAB (Gateway)

23

Cloud Computing: OpenNebula

Pool of technologies and instruments able to export

services in the net

Typical Services:

Storage/Archiving

Data elaboration

Remote Software

Virtualization

Advantages for users:

Ubiquitous data and resources access

Device independance

User-friendly interface and simple usage

Saving of HW and SW cost and maintenance operations

OpenNebula e ENEA-GRID Accessibilità integrata in FARO

Accesso integrato con il portale FARO

Lista delle VM disponibili

Smart Buildings Network

MANAGMENT OPTIMIZATION

NETWORK SUPERVISORS

REMOTE MONITORING

Smart Agent

Diagnostics intelligence

Cost/Energy Optimization

Active Demand Management

OpenNebula

ENEA-GRID

Piattaforma ICT di integrazione – Smart Village

in campo

I/O applicazioni verticali da e verso il campo

Database integrato da e verso il campo

Data fusion e sistemi decisionali

Interfaccia smart village

Piattaforma e-learnig e lavoro collaborativo

UTICT mette a dispone di un sistema e-learning progettato per supportare la formazione online attraverso la creazione di singoli corsi o di interi e complessi percorsi formativi.

Moodlemoot 2013

La nostra piattaforma Moodle

http://elearning.enea.it

Software authoring per e-learning

Sistema di videoconferenze

Realizzazione siti web

Webseminar di presentazione del Regolamento REACH (in collaborazione con il MISE). Software utilizzato: Flypaper Il corso riproduce fedelmente quello che avviene nella classica aula frontale in cui un docente parlando alla platea proietta slides.

Software authoring per e-learning

Moodlemoot 2013

Esempio corso in videoconferenza

Video relatore

Chat

Partecipanti al corso

Slide proiettata

L'url per accedere al sistema di ENEA è http://connect.portici.enea.it

Il sistema di videoconferenze

Adobe Connect

Moodlemoot 2013

Alcuni siti realizzati da UTICT

ENEA.IT

E’ il portale istituzionale

dell’Agenzia.

UTICT.ENEA.IT

E’ il sito dell’Unità Tecnica ICT

Contengono tutte le informazioni sui servizi offerti dai diversi laboratori, progetti, pubblicazioni, rapporti tecnici oltre alle classiche sezioni news, eventi, video, ecc.

Il CMS Plone

Alcuni siti realizzati per Progetti/UT

Quadro progetti in corso

Progetto Bando Argomento

IT@CHA PON 1 Tecnologie per applicazioni avanzate nei Beni Culturali

LAMRECOR PON 1 Logistica avanzata e infomobilità relativamente alle attività di recapito di merci e di corrispondenza

SIMONA POR Campania

Monitoraggio, protezione e controllo delle infrastrutture idriche, fognarie ed ambientali

VIS4 FACTORY

PON 2 Sistemi Informativi Visuali per i processi di fabbrica nel settore dei trasporti

RES NOVAE PON 4 (SmartC)

Sistema di gestione avanzata dei flussi energetici a livello municipale

AQUA SYSTEM

PON 4 (SmartC)

Gestione integrata del ciclo delle acque finalizzata all’uso sostenibile delle risorse, all’ottimizzazione energetica ed al controllo e monitoraggio della qualità

TEDAT PON 3 Centro di Eccellenza per le Tecnologie e la Diagnostica Avanzata nel settore dei Trasporti

DC4Cities FP7 Efficienza energetica dei datacentre

Quadro economico dei progetti

Valore economico aggregato 7,1 MEuro

Entrata complessiva per ENEA 6,2 MEuro

Risorse impiegate per investimenti in attrezzatture HW, SW e relative infrastrutture

~ 3,5 MEuro

Tempi 2012-2015

Partnership

Infrastrutture e servizi computazionali

Soluzioni Grid e Cloud

Sistemi di storage e repository di dati

Soluzioni software e sviluppo applicazioni

Informazione e training

Tematiche tecnologiche e applicative

Energia ed efficienza energetica

Logistica e trasporti

Beni culturali

Sistemi industriali di produzione

Ambiente e gestione della risorsa idrica

Education

Agroindustria

Criticità PON

Insufficiente personale nelle sedi della Convergenza

Non riconoscimento del lavoro di personale delle altre sedi

Procedure di rendicontazione molto onerose

Complicazioni legate all’aggregazione in «metaprogetti» (PON4)

Scarso coordinamento / collaborazione fra i partner dei progetti

Disponibilità dei margini

Thanks for your attention

Ing. Silvio Migliori ENEA – UTICT

silvio.migliori@enea.it

www.utict.enea.it