Nouveau projet dirigé par Argonne pour faire progresser l’analyse des données

À mesure que les installations scientifiques deviennent plus puissantes, la quantité et la complexité des données qu’elles génèrent ne feront qu’augmenter. Des ressources et des techniques informatiques avancées seront nécessaires pour suivre le volume considérable de données provenant des installations de nouvelle génération. L’un d’eux sera l’Advanced Photon Source (APS) amélioré, une installation utilisateur du Bureau des sciences du Département américain de l’énergie (DOE) au Laboratoire national d’Argonne du DOE.

L’Office of Science a récemment approuvé un financement de 30 millions de dollars pour trois nouveaux projets visant à intégrer le calcul haute performance dans les installations de sources de rayons X et de neutrons du DOE. Cinq millions de ce financement seront consacrés à un projet de recherche dirigé par Argonne appelé X-ray & Neutron Scientific Center for Optimization, Prediction and Experimentation (XSCOPE). Ce projet s’attaquera aux obstacles techniques et aux outils nécessaires pour améliorer les capacités d’analyse des données à radiographie et les installations des utilisateurs de sources de neutrons. Il vise à relever les défis de la science informatique, des mathématiques appliquées et intelligence artificielle/apprentissage automatique pertinent pour les sources de lumière à rayons X. L’accent sera mis sur l’APS à mesure que l’installation modernisée sera mise en service l’année prochaine.

« Ces capacités accéléreront le processus de découverte et contribueront à répondre à certains des défis scientifiques les plus urgents de notre époque. » — Sven Leyffer, Laboratoire National d’Argonne

XSCOPE se concentrera sur la résolution de défis scientifiques nouveaux et urgents tout en faisant face au déluge de données provenant d’installations de radiographie à grande échelle. L’amélioration des capacités d’analyse des données des sources lumineuses telles que l’APS contribuera à alimenter les découvertes en biotechnologie, en matériaux avancés pour l’énergie et la microélectronique, et bien plus encore.

Le projet est dirigé conjointement par Sven Leyffer, chercheur principal et directeur adjoint du pôle Mathématiques et Informatique d’Argonne ; Ian Foster, directeur de la division Data Science and Learning d’Argonne ; et Nicholas Schwarz, responsable des logiciels scientifiques et de la gestion des données à l’APS. L’équipe comprend des scientifiques en rayons X et en informatique de plusieurs domaines du laboratoire.

“Cette équipe transversale fournira des capacités de calcul scientifique véritablement transformationnelles pour les sources de lumière à rayons X du DOE”, a déclaré Leyffer. « Ces capacités accéléreront le processus de découverte et contribueront à répondre à certains des défis scientifiques les plus urgents de notre époque. »

Argonne fait également partie d’un nouvel effort de collaboration de 10 millions de dollars dirigé par le laboratoire national des accélérateurs SLAC du DOE, ainsi que par d’autres laboratoires nationaux du DOE : Brookhaven, Lawrence Berkeley et Oak Ridge. Le projet s’appelle Intelligent Learning for Light Source and Neutron Source User Measurements Understanding Navigation and Experiment Steering (ILLUMINE). Il se concentrera sur les tests, la livraison et l’utilisation productive de méthodes et d’outils informatiques avancés dans les sources de rayons X et de neutrons du DOE.

“Ce projet exploitera les quantités massives de données générées par les installations des utilisateurs et appliquera des outils et une infrastructure communs pour permettre des découvertes et des percées plus rapides”, a déclaré Schwarz, co-chercheur principal d’ILLUMINE.

Un troisième projet, le Centre de mathématiques avancées pour les applications de recherche énergétique, sera dirigé par le Laboratoire national Lawrence Berkeley. Les trois projets aborderont collectivement les défis émergents liés aux sources de lumière et de neutrons du DOE.

Ces trois projets sont soutenus par les programmes du Bureau scientifique du DOE en recherche informatique scientifique avancée et en sciences énergétiques fondamentales.

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