grid.infn.it Prof. Roberto BARBERA e Dr. Giuseppe LA ROCCA Università di Catania Catania, 26 Giugno 2009

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La ricerca “computazionale”

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Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, L’e-Scienza Organizzazioni Virtuali Applicazioni Dati Strumenti L’e-Infrastruttura

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, GRIDMIDDLEWAREGRIDMIDDLEWARE CPU - Memoria - Disco - Input/Output, il presente, … Il Passato The “Rivoluzione” della Grid

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, …il futuro: La “Grid”! servizi virtuali servizi virtuali servizi virtuali servizi virtuali The “Rivoluzione” della Grid

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La Metafora della “Grid”

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La Rete globale

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La “Grid” globale Più di mezzo miliardo di euro negli ultimi 8 anni!

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La “Grid” mondiale… in azione! La “Grid” a scala globale! Catania

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La “Grid” Italiana La Rete FESR La “Grid”

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La “Grid” Siciliana Catania ~15 milioni di € in 3 anni >350 persone coinvolte! ~2500 CPU ~ GB

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, I “numeri” della “Grid” > Più di 150 Organizzazioni Virtuali > Più di utenti solo in Europa > Centinaia di applicazioni scientifiche – Astronomia e Astrofisica – Chimica – Fisica della Materia – Fisica delle Alte Energie – Fusione Nucleare – Ingegneria e Informatica – Protezione Civile – Scienze della Terra – Scienze della Vita – Scienze Umanistiche, Beni culturali – …e molte altre!

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, Il progetto Nasce nel 2006 da una collaborazione tra il CERN, la Sezione di Catania dell’INFN, il Conservatorio di Salerno ed il progetto europeo EUMEDGRID Primo esperimento di applicazione archeologico/musicale in ambiente “Grid” Il progetto è attualmente coordinato dal Conservatorio di Parma Supportato dalla rete paneuropea per la ricerca e la formazione GÉANT Supportato dal progetto EUMEDGRID e da GILDA (Grid INFN Laboratory for Dissemination Activities)

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, Archeologia ed informatica (1/2) Raccogliere informazioni su strumenti che non esistono più da: – dati archeologici – immagini – letteratura Creare modelli fisici al calcolatore per farli “suonare” di nuovo Riprodurre il suono simulando il comportamento fisico dello strumento

Enabling Grids for E-sciencE Creazione del modello fisico La “Grid” Ricostruzione del suono Dati archeologici Creazione di librerie suoni digitali per far “rivivere” gli strumenti antichi Archeologia ed informatica (2/2)

Enabling Grids for E-sciencE Strumenti già ricostruiti tramite “Grid”

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, La “sintesi per modelli fisici” Il procedimento utilizzato è noto come “sintesi per modelli fisici” Idea di base: usare equazioni matematiche ed algoritmi per descrivere: – Forma dello strumento – Materiali e tecniche costruttive – Prassi esecutiva (modo in cui veniva suonato lo strumento) Per generare di nuovo il suono dello strumento

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, Ascoltare il “suono” delle equazioni La sintesi per modelli fisici nasce attorno agli anni ‘70 (Hiller e Ruiz 1971) Studio delle caratteristiche fisico-acustiche degli strumenti musicali Imitare direttamente il comportamento dell'oggetto che produce il suono L’idea di scrivere programmi che simulassero sistemi meccanici fu una rivoluzione Le scarse capacità computazionali dell’epoca ne limitarono la diffusione

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, L’Epigonion Per ricostruire il suono di un epigonion viene usata una procedura nota come “sintesi per modelli fisici”: – Si costruisce il modello di una corda vibrante – Si costruisce un modello che descrive la struttura dello strumento – Si costruisce un modello che descrive il modo di suonarlo (pizzico) Si arriva così ad un programma che può essere eseguito su un calcolatore Eseguendo il programma si ottiene il suono dello strumento

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, Computazione La “sintesi per modelli fisici” richiede grandi capacità di calcolo. Occorre infatti: – risolvere complesse equazioni matematiche – simulare fenomeni quali attriti e risonanze Per produrre un suono di 30 secondi occorrono circa 90 minuti di elaborazione 3.73Ghz, 2 GB RAM) La “Grid” diventa allora la piattaforma ideale: – Computazione distribuita = grandi capacità di calcolo – Struttura collaborativa = scambi di esperienze, comunità “virtuali” GILDA (GRID INFN Laboratory for Dissemination Activities) l’interfaccia verso GRID e le reti pan-europee di ricerca (GÉANT2)

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, Risorse di Calcolo della GRID ASTRA sulle Griglie Computazionali UI ASTRA software VOMS Server WMS User

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, Il Monitoring 1. Acquisizione dati 3. Download delle librerie digitali 4. Ascolta il suono ricostruito ASTRA sulle Griglie Computazionali

Enabling Grids for E-sciencE Conclusioni Progetti quali GÉANT, EUMEDCONNECT2 e GILDA permettono un accesso globale ai dati ed alle librerie di suoni digitali Per la prima volta, archeologi, ricercatori e musicisti possono: – scambiarsi informazioni ed esperienze – collaborare per ricostruire suoni di strumenti non più esistenti – rendere disponibili le banche dati di suoni a conservatori, musei, ecc.

Enabling Grids for E-sciencE Crediti Coordinamento: Domenico VICINANZA (DANTE, Cambridge), Francesco DE MATTIA (Conservatorio di Musica di Parma) Responsabile sviluppo: Salvatore AVANZO (Università di Salerno - Dipartimento di Matematica ed Informatica - SoundLab) Responsabile delle attività Grid: Giuseppe LA ROCCA (GILDA - INFN Catania - Italy) Percussionista/Ricercatore: Paolo CIMMINO (Conservatorio di Musica di Salerno) Responsabile testing e modelli: Mariapaola SORRENTINO (Conservatorio di Musica di Salerno)

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, L’associazione SCATOLA SONORA – Musicisti Associati Presenta “Un percorso musicale attraverso gli autori più significativi della musica antica, una parabola evolutiva che dalla villanella alla napoletana cinque/seicentesca giunge ai fasti del barocco italiano ed europeo. Musiche di Dall’Arpa, Anonimi napoletani, Caccini, Bassani, Purcell, Haendel, Vivaldi e Provenzale” Enrico VICINANZA, voce Leonardo MASSA, violoncello barocco Paolo CIMMINO, percussionista Francesco DE MATTIA, epigonion Il Concerto

Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto Fisica”, Riferimenti Associazione SCATOLA SONORA - ASTRA – CERN - Conservatorio di Musica di Parma - Conservatorio di Musica di Salerno – EGEE - EUMEDCONNECT2 - EUMEDGRID – GEANT2 - GILDA – INFN – INFN Grid – grid.infn.it Sintesi per Modelli Fisici -