Evento di presentazione del Centro C3S

Matteo Sereno - Centro di Competenza per il Calcolo Scientifico

Informatica@UNITO, Responsabile Progetto C3S: Grandi Attrezzature per il Calcolo Scientifico

Il Centro di Competenza sul Calcolo Scientifico (C3S) dell’Università di Torino si propone di supportare la ricerca scientifica con servizi di calcolo ad alte prestazioni offerti ai dipartimenti dell’Università di Torino (oltre 16), alla sezione Torinese dell’INFN e alle realtà produttive del territorio. C3S sarà inizialmente dotato di un supercomputer acquisito grazie al supporto della Fondazione San Paolo nell’ambito dei progetti “Grandi Attrezzature” dell’università di Torino (con un finanziamento per C3S di 900,000 Euro). Il supercomputer, detto OCCAM (Open Computing Cluster for Advanced data Manipulation) è un cluster di nodi eterogenei in capacità di calcolo, memoria, tipo di processore specificamente progettato dai ricercatori e tecnici dell’Università di Torino e INFN per soddisfare le numerose e diverse esigenze di calcolo emergenti in diversi ambiti scientifici. Fra questi: BigData, machine learning, fisica delle alte energie, genomica, biologia, chimica, geologia, medicina, oncologia, farmacia, scienze sociali e umanistiche. C3S non compete con i data center commerciali sul territorio perché non è finalizzato alla produzione ma alla sperimentazione; OCCAM è una piattaforma aperta specificatamente progettata per evolversi insieme alle esigenze della ricerca scientifica che sono in continua evoluzione. L’obiettivo primario di C3S è mettere a disposizione della ricerca multi-displinare potenti risorse calcolo insieme alle tecniche per sfruttarle facilmente e efficientemente. In altre parole, rendere una “Formula 1” facile da guidare come un’utilitaria senza comprometterne la velocità. Infine, C3S si propone come soggetto mediatore fra le competenze in ambito di calcolo scientifico di Università di Torino e le aziende del territorio, che possono accedere a competenze e risorse di calcolo in grado di accelerare la loro capacità di innovazione.

Visualizza la presentazione

Stefano Bagnasco - L’INFN e il calcolo scientifico

INFN Torino

L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare ha da sempre interesse alle attività di calcolo scientifico, sia per l’elaborazione dei dati sperimentali sia per il calcolo teorico. La Sezione di Torino, in particolare, ha anni di esperienza nella gestione di infrastrutture di calcolo, partecipando anche a numerosi progetti per lo sviluppo di strumenti per il calcolo distribuito.

Visualizza la presentazione

Germano Paini - Torino: Innovazione e Relazioni con il Territorio

UNITO, Responsabile del Progetto Innovazione e Competitività

Visualizza la presentazione

Salvatore Oliviero - Grandi infrastrutture UNITO: La Piattaforma Genomica

Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi ed Human Genetics Foundation (HuGeF), Responsabile del progetto piattaforma genetica

Il sequenziamento del genoma umano e dei sistemi modello sperimentali ha rivoluzionato i metodi di studio in biologia e medicina. La piattaforma di analisi genomiche dell’Università di Torino in collaborazione con HuGeF effettua analisi genomiche, epigenomiche e trascrittomiche generando una grande quantità di dati che debbono essere integrati ed analizzati e comunemente vengono definiti “big data”. L’analisi di questi dati rappresenta una nuova sfida e richiede l’interazione di fisici, biologi e matematici e supporto informatico.

Visualizza la presentazione

Sergio Rabellino - Il SuperComputer OCCAM

Responsabile Servizi ICT - Dipartimento di Informatica, Università di Torino

La sfida tecnologica che C3S fa propria è riuscire a supportare un ventaglio di richieste, differenziate di calcolo in termini di risorse, metodologie e pratiche affermate. Ogni settore scientifico ha sviluppato nel tempo differenti modalità di calcolo e la sfida per il C3S e per l'infrastruttura di calcolo costituita dal SuperComputer OCCAM (Open Computing Cluster for Advanced data Manipulation) è riuscire a fornire un ambiente adatto, confortevole e a misura delle necessità delle singole discipline. Partendo da questa visione il gruppo di lavoro all'interno del C3S ha ideato un SuperComputer "a geometria variabile" in grado di rispondere alle diverse esigenze ed in grado di porsi come primo nucleo a presidio del calcolo scientifico ad alte prestazioni in Ateneo.

Visualizza la presentazione

High-Performance Computing come piattaforma abilitante: rischi e opportunità

Dipartimento di Informatica e ICxT HPC lab, Università di Torino, NVidia GPU research center

Il calcolo ad alte prestazioni (HPC) è una tecnologia abilitante per settori in forte espansione: genomica, astronomia, BigData, machine learning, ingegneria dei materiali. Il calcolo parallelo coniugato con altre discipline può aprire opportunità che sono praterie per la ricerca di base e applicata. In questo ambito, il vantaggio competitivo delle iniziative multi-disciplinari è legato alla disponibilità di metodi per il calcolo che non sono (ancora) disponibili sul mercato, quindi alla ricerca di base in ambito HPC.

Visualizza la presentazione

Lorenzo Maschio - Modellistica Chimica: Molecole nel Computer

Dipartimento di Chimica e Centro NIS, Università di Torino

La moderna ricerca in ambito chimico si svolge sempre più tramite esperimenti virtuali al calcolatore. Che si tratti di studiare reattività di molecole o proprietà di solidi ed interfacce, i vantaggi offerti dalla sinergia tra misure di laboratorio e modellizzazione sono molteplici. Questo è reso possibile oggi anche grazie alle grandi infrastrutture di calcolo ed a software complessi come CRYSTAL, sviluppato presso il dipartimento di Chimica di UniTo e leader a livello mondiale nel settore.

Visualizza la presentazione

Massimo Masera - I computer e la fisica a Torino

Dipartimento di Fisica, Università di Torino

Negli ultimi decenni, la disponibilità di rilevanti potenze di calcolo è diventata una condizione necessaria per molte attività di ricerca in fisica. L'uso di strumenti di calcolo è utilizzato per la ricostruzione dei dati forniti dagli apparati di misura, per la simulazione di processi fisici e per soluzioni numeriche di problemi complessi non trattabili analiticamente. La fisica computazionale è diventata negli anni una disciplina matura, capace di cogliere le opportunità fornite da moderni strumenti di calcolo, come quelli disponibili nell'infrastruttura OCCAM. Verranno brevemente presentati alcuni esempi di uso di strumenti di calcolo in fisica presso il nostro dipartimento.

Visualizza la presentazione

Matteo Semplice - Nuovi algoritmi per il futuro: i matematici nel calcolo scientifico

Dipartimento di Matematica, Università di Torino

L'odierna abilità di progettare "in silico" veicoli energeticamente efficienti o interventi chirurgici è senza dubbio dovuta all'incredibile sviluppo del calcolo scientifico. Negli ultimi 40 anni, l'incremento della potenza dei calcolatori è stata determinante, ma il miglioramento degli algoritmi è avvenuto ad un tasso ancora superiore. Il Dipartimento di Matematica da un lato metterà a disposizione del Centro le proprie competenze nel calcolo scientifico e dall'altro si avvarrà dei nodi GPU del supercalcolatore OCCAM per lo sviluppo di nuovi algoritmi in grado di sfruttare al meglio le piattaforme massicciamente parallele di nuova generazione.

Visualizza la presentazione

Marco Pironti - Dalla riduzione dei costi alla creazione di valore

Direttore ICxT Innovation Center - Università di Torino

Le nuove frontiere delle elevate prestazioni per il calcolo e la gestione dei dati non possono prescindere da due principi fondanti. Il primo è che la visione di breve periodo legata al contenimento dei costi ed al recupero di efficienza non può che essere il primo passo verso una visione di lungo periodo focalizzata sul valore creato da nuove modalità di soluzione e di servizi innovativi per il mondo profit e no-profit. il secondo è che queste nuove tecnologie non solo sono strumentali alla creazione di valore ma richiedono necessariamente un approccio inter e multi-disciplinare.

Visualizza la presentazione

Rosaria Ignaccolo - Le sfide e le opportunità computazionali nella ricerca in Economia e Statistica

Economia e Statistica "Cognetti de Martiis", Università di Torino

La crescente digitalizzazione dell’informazione mette a disposizione grandi moli di dati per i quali si richiede l’archiviazione e l’analisi con opportune tecniche e con elevata capacità computazionale. D’altro canto, la possibilità di simulare in modo massivo permette di analizzare scenari possibili – ma non osservati - per rispondere alle domande di ricerca nelle scienze economiche e statistiche. Infine, l’utilizzo di calcolo intensivo permette di valutare nuovi metodi statistici e di renderli disponibili per l’analisi e la modellazione di dati complessi.

Visualizza la presentazione

Marco Guerzoni - Big Data e la creazione di valore per la business intelligence e le scienze sociali

Despina Big Data Lab

La digitalizzazione dei dati e una crescente capacità computazionale hanno reso l’analisi avanzata del mondo accessibile a imprese, società e politica. Questa opportunità sta muovendo i suoi primi passi e non sono ancora chiari quali siano i modelli attraverso cui big data possano creare profitti per le imprese e valore per i cittadini. L’intervento esplora possibili percorsi di ricerca che indagano questo aspetti.

Visualizza la presentazione

Enzo Medico - La rivoluzione digitale e la medicina personalizzata in oncologia

Dipartimento di Oncologia, Università di Torino e Istituto di Candiolo - IRCCS

La ricerca in oncologia ha due principali obiettivi: migliorare e personalizzare l’uso degli attuali farmaci, e sviluppare nuovi approcci terapeutici più mirati ed efficaci. A questo scopo la raccolta, organizzazione e analisi integrata di dati clinici, molecolari e sperimentali ha ormai ampiamente superato le disponibilità dei singoli laboratori. La penna nel taschino del medico e del ricercatore sta lasciando posto a smartphone, tablet e computer portatili sempre connessi a grandi strutture centralizzate di archiviazione e calcolo.

Visualizza la presentazione

Francesca Cordero - Trascrittomica e genomica come strumenti per la medicina molecolare

Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Salute e Dipartimento di informatica, Università di Torino

La medicina molecolare è passata negli ultimi 30 anni dallo studio di un singolo gene all’analisi complessiva del contenuto genetico di una singola cellula. Il passaggio dal singolo gene all’analisi del genoma/trascrittoma/epigenoma di singole cellule ha determinato un aumento esponenziale delle necessità di risorse di calcolo per l’analisi dei vari domini di conoscenza che sottendono al funzionamento di una cellula. Integrazione e lo studio di modelli computazionali sono diventati cruciali per la comprensione delle malattie mutifattoriali.

Visualizza la presentazione

Michele De Bortoli - I Sistemi complessi in Biologia e Medicina

Dipartimento di Scienze Cliniche e Biologiche, Università di Torino, Polo San Luigi, Orbassano

I recenti avanzamenti nelle tecnologie di analisi biomolecolare permettono descrizioni dettagliate della genetica e del complesso delle interrelazioni molecolari regolatrici e funzionali degli organismi viventi. Systems Biology e Systems Medicine consistono nell’integrazione dei dati disponibili (big data), nella creazione di reti e modelli di interazioni funzionali, e nell’interpretazione di modelli complessi, allo scopo di individuare le funzioni genetiche più rilevanti nei diversi contesti e valutare l’influenza delle varianti individuali nel rischio di malattia, risposta ai farmaci e speranza di vita. Questo richiede forte integrazione interdisciplinare e notevoli risorse di calcolo. Presso il Polo del San Luigi, una delle applicazioni principali sono le malattie rare, dove la raccolta di casistica è intrinsecamente limitata e dove l’integrazione con i dati pubblici da pazienti e modelli sperimentali diviene indispensabile.

Visualizza la presentazione

Giuseppe Matullo - Il sequenziamento di nuova generazione e le tecnologie “omics”: dalla ricerca di base alla clinica

Dipartimento di Scienze Mediche, Università di Torino e Human Genetics Foundation – HuGeF

Le nuove tecnologie di sequenziamento di acidi nucleici e la disponibilità di piattaforme in grado di analizzare centinaia di migliaia di molecole/variabili contemporaneamente sta producendo una massa di dati sempre maggiore che necessita di essere archiviata, organizzata e analizzata in maniera integrata. Solo la stretta comunicazione tra gruppi che lavorano nella ricerca di base, traslazionale e clinica, nonché la disponibilità di un centro di storage e computazionale adeguato, può portare ad una ricerca d’eccellenza, innovativa e applicata. La condivisione di dati regolata da strette norme di sicurezza è alla base di questo successo.

Visualizza la presentazione

Gianluca Miglio - Il calcolo scientifico nella ricerca sul farmaco

Scienza e Tecnologia del Farmaco

Da sempre i metodi quantitativi, compresi quelli in silico, sono adottati nella progettazione e valutazione dei farmaci. L’avvento di nuove discipline (omics) e tecnologie ha sensibilmente aumentato la disponibilità di dati utili per l’identificazione di nuovi farmaci più sicuri ed efficaci. Ciononostante, il numero di farmaci, soprattutto quelli innovativi, immessi in commercio ogni anno rimane pressoché costante e per alcune malattie le opzioni terapeutiche sono ancora limitate. Molti riconoscono nella necessità di trovare adeguati strumenti di calcolo la possibile soluzione al problema. È pertanto necessario disporre di nuove e “potenti” risorse dedicate al calcolo scientifico. Nell’intervento saranno descritte le competenze disponibili presso il Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco relative alla generazione e all’analisi di dati nell’ambito della ricerca sul farmaco.

Visualizza la presentazione

Luciano Paccagnella - Le scienze sociali computazionali e i big data: limiti e opportunità

Dipartimento di Culture, Politica e Società, Università di Torino

Nella società digitale, ogni nostra più banale attività quotidiana lascia qualche traccia di sè. L'insieme complessivo di queste tracce, sommato ai dati demografici più o meno tradizionali, permette di innovare profondamente il modo di fare ricerca sociale. Questa opportunità deve però fare i conti con nuovi problemi di diversa natura, in primo luogo tecnologici (potenze di calcolo disponibili), ma anche giuridici (di chi sono i dati? di chi sono i risultati delle analisi?) o etici (come si modifica il confine tra sfera pubblica e sfera privata?).

Visualizza la presentazione

Vincenzo Lombardo - Il calcolo scientifico per gli studi umanistici

Dipartimento di Studi Umanistici e CIRMA, Università di Torino

Negli ultimi decenni, grazie alla digitalizzazione pervasiva dei media, gli studi umanistici hanno sviluppato metodi e tecniche di analisi che si rivolgono ai paradigmi del calcolo scientifico. L'intervento illustrerà le iniziative del centro CIRMA nella costruzione di grandi risorse annotate di media drammatizzati, per condurre analisi di tipo qualitativo e quantitativo sui testi.

Visualizza la presentazione