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

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1 grid.infn.it Prof. Roberto BARBERA e Dr. Giuseppe LA ROCCA roberto.barbera@ct.infn.it giuseppe.larocca@ct.infn.it Università di Catania Catania, 26 Giugno 2009 “Musica@Fisica”

2 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 2 La ricerca “computazionale”

3 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 3 La ricerca “computazionale”

4 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 4 4 L’e-Scienza Organizzazioni Virtuali Applicazioni Dati Strumenti L’e-Infrastruttura

5 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 5 GRIDMIDDLEWAREGRIDMIDDLEWARE 01011010110 - CPU - Memoria - Disco - Input/Output, il presente, … Il Passato The “Rivoluzione” della Grid

6 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 6 …il futuro: La “Grid”! servizi virtuali servizi virtuali servizi virtuali servizi virtuali The “Rivoluzione” della Grid

7 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 7 La Metafora della “Grid”

8 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 8 La Rete globale

9 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 9 La “Grid” globale Più di mezzo miliardo di euro negli ultimi 8 anni!

10 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 10 La “Grid” mondiale… in azione! La “Grid” a scala globale! Catania

11 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 11 La “Grid” Italiana La Rete FESR La “Grid”

12 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 12 La “Grid” Siciliana Catania ~15 milioni di € in 3 anni >350 persone coinvolte! ~2500 CPU ~250.000 GB

13 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 13 I “numeri” della “Grid” > Più di 150 Organizzazioni Virtuali > Più di 16.000 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!

14 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 14 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)

15 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 15 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

16 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)

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

18 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 18 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

19 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 19 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

20 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 20 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

21 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 21 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 (Pentium @ 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)

22 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 22 Risorse di Calcolo della GRID ASTRA sulle Griglie Computazionali UI ASTRA software VOMS Server WMS User

23 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 23 2. Il Monitoring 1. Acquisizione dati 3. Download delle librerie digitali 4. Ascolta il suono ricostruito ASTRA sulle Griglie Computazionali

24 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.

25 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)

26 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 26 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 “Musica@Fisica”

27 Enabling Grids for E-sciencE Catania, Concerto “Musica @ Fisica”, 26.06.2009 - 27 Riferimenti Associazione SCATOLA SONORA - http://www.scatolasonora.org ASTRA – www.astraproject.org CERN - www.cern.ch Conservatorio di Musica di Parma - www.conservatorio.pr.it Conservatorio di Musica di Salerno – www.consalerno.com EGEE - www.eu-egee.org EUMEDCONNECT2 - www.eumedconnect2.net/ EUMEDGRID – www.eumedgrid.org GEANT2 - www.geant2.net GILDA – https://gilda.ct.infn.it INFN – www.infn.it INFN Grid – grid.infn.it Sintesi per Modelli Fisici - www.dei.unipd.it/~musica/Dispense/cap7.pdf