▲杰 杰 比林斯和阿历克斯 麦卡斯基正在评估EICE系统。
美国物理学网9月15日报道,自2010年美国能源部橡树岭国家实验室(简称ORNL)的研究团队设计并发布了工作流管理系统以来,他们不断对系统进行更新,以帮助计算科学家开发软件、可视化数据并解决问题。这个特殊的系统被称为“Eclipse集成计算环境”(简称EICE),它使用户可以准备、生成和分析科学过程,进而简化复杂模拟。EICE整合了一套全面的科学计算工具,可节省科学家用于建模和仿真实验的时间和精力。
将工具和资源整合到单一平台中,既提高了用户体验,还可加速科学研究进程。通过使用EICE,软件开发人员、工程师等可以先定义问题,然后在个人电脑或超级计算机上远程运行模拟,最后分析结果并存档数据。近期,EICE的研发团队在《软件X》(SoftwareX)杂志发表了一篇文章,详细介绍了EICE系统的历史,并展望了即将发布的版本的潜在用处。ORNL计算机科学与数学部门研究人员、EICE项目领导杰?杰?比林斯(Jay Jay Billings)说:“让复杂的计算科学自动化极具吸引性。创建工作流管理系统和自动化工具是未来研究的趋势,这非常具有挑战性和回报性。”
EICE与其他工作流管理系统的区别主要有3个方面。第一,EICE存在于Eclipse富客户端平台(Eclipse Rich Client Platform)的开源软件框架中,任何人都可以访问、下载和使用。用户还可以创建自定义组合,部署针对特定研究的仿真环境。Eclipse基金执行董事麦克?米林科维奇(Mike Milinkovich)说:“EICE是一个很好的例子,它向我们展示了开源软件是如何加速科研(尤其是科学计算领域)进程的。Eclipse基金旨在为全领域研究提供开源解决方案。”第二,无需用户掌握高深的代码和计算机专业知识,EICE可以立即为他们的实验提供便利。比林斯说:“我们为EICE设计了一个流线型的界面,它不需要经过复杂的专业测试即可顺利使用。”比林斯还强调了可访问性和可用性对系统的重要性:确保所有年龄和经验级别的用户(包括非科研人员)都可以在没有事先培训的情况下使用该系统非常重要。EICE使用编程语言Java来定义工作流,这比其他系统使用的语言更简单。小学、高中和大学学生都已经成功使用EICE运行代码。第三,EICE不再依赖网格工作流(已编排好的计算过程集合),而是专注于灵活的建模和模拟工作流,让用户对项目进行交互式控制。网格工作流由严格的参数所定义,在没有人为干预的情况下执行。EICE则允许用户在模拟过程中输入额外的信息,从而生成更复杂的场景。
接下来,EICE开发团队计划通过工作流互操作性将EICE和其他系统结合起来。这可以使科学家们能够更有效地解决更大的科学难题。比林斯说:“如果我使用的是EICE,而其他人使用的是另外的系统,两者之间存在‘互通障碍’。我们希望能够通过联合资源来解决这一问题。有了工作流互操作性,系统之间就会有一个标准的‘对话’方式。”此外,研究人员为了进一步提高EICE的可访问性和可用性,还开发了一个EICE的云版本,以期提供更多的交互计算服务。
科界原创
编译:雷鑫宇
责编:南熙