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26 de outubro de 2018

INCT do e-Universo participa da 15a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia

Na edição da SNCT de 2018, com a temática “Ciência para a Redução das Desigualdades”, afiliados ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo ( INCT do e-Universo) participaram de diversas atividades. Mencionamos algumas delas a seguir.

Atividade no campus do ON/MAST

Figura 1 – Alguns dos participantes do INCT do e-Universo no estande durante a abertura ao público. Crédito da imagem: J.J. Abdalla.

O campus do ON/MAST durante Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) foi palco de exposições e palestras promovidas por várias instituições de pesquisa do Rio de Janeiro. O INCT do e-Universo esteve presente em um estande onde pesquisadores, pós-doutorandos e doutorandos atenderam ao público trazendo informações recentes e curiosidades sobre várias áreas de astronomia (ver Figura 1). Em particular, foi enfatizada uma nova forma de se fazer astronomia – a chamada e-astronomia, ou astronomia digital – que depende do uso intenso de computação de alto desempenho para fazer suas pesquisas baseadas no grande volume de dados produzidos por modernos levantamentos digitais do céu, como o Dark Energy Survey ( DES) e Large Synoptic Survey Telescope ( LSST).

Além do estande do INCT do e-Universo, tivemos a participação de Marcio Maia (ON) em mesa redonda conjuntamente com Jerson Lima (UFRJ) e Pedro L. Oliveira (UFRJ) debatendo sobre o tema O presente e o futuro da pesquisa científica.

Atividades no campus da UFRGS

Palestra intitulada O Large Synoptic Survey Telescope e os grandes levantamentos astronômicos ministrada por Basílio Santiago (UFRGS) no Instituto de Física da UFRGS teve como objetivo mostrar a importância dos grandes levantamentos de dados para todas as área da pesquisa astronômica, com foco no Large Synoptic Survey Telescope (LSST). O público foi constituído majoritariamente de alunos de graduação e de pós-graduação do instituto. As notas da apresentação podem ser obtidas https://twiki.linea.gov.br/pub/LINEA/LIneASemanadeCiencia/LSST-102018.pdf

Atividades no campus da UFF

Apresentação do trabalho: Clube de Astronomia Casa da Descoberta: conhecendo o céu de ontem e de hoje, orientado por Erica Nogueira (UFF), durante a Semana de Extensão da Universidade Federal Fluminense. http://www.proex.uff.br/semext/listaApresenta.htm Itinerância do Clube de Astronomia Casa da Descoberta, no Campo de São Bento, em Niterói, nos dias 19 e 20 de Outubro. Nestes dois dias, os mediadores do Clube de Astronomia atenderam ao público levando informações e curiosidades sobre várias áreas da física e da astronomia (https://www.facebook.com/casadadescobertauff/photos/a.342899485815577/1685770931528419/?type=3&theater) Sessão especial do Clube de Astronomia Casa da Descoberta no dia 17 de Outubro. Neste dia realizamos observação do céu e sessões de planetário (https://www.facebook.com/casadadescobertauff/photos/a.576176822487841/1683293345109511/?type=3&theater).

Ainda dentro das atividades da SNCT, o Clube de Astronomia Casa da Descoberta realizará no dia 23 de outubro sessões de planetário como parte da programação da Semana Pedagógica do Instituto de Educação Professor Ismael Coutinho (IEPIC) em Niterói e no dia 26 de Outubro estaremos participando da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia 2018 – Projeto Grael (https://www.facebook.com/events/361253891085679/).

Outras atividades

O coordenador do INCT do e-Universo (L. Nicolaci – ON) e vice-coordenador regional (M. Maia – ON) participaram de reunião na Casa da Ciência da UFRJ (ver Figura 2) promovida pelo INCT da Comunicação Pública da Ciência e Tecnologia com a finalidade de propor esforços conjuntos no processo de disseminação de informação ao grande público e na sensibilização das autoridades. Entre as propostas, foi definida uma atuação conjunta dos INCTs do Rio de Janeiro na próxima SNCT.

Roberto Martins (ON) atuou como avaliador indicado pelo CNPq na Jornada de Iniciação Científica do Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza da UFRJ, realizada durante a SNCT.

Ricardo Ogando (ON) ministrou seminários sobre grandes levantamentos e e-astronomia na UFRRJ e CEFET-RJ e uma entrevista no programa Universo da Radio Nacional sobre a e-astronomia na SNCT.

Figura 2- Participantes da reunião na Casa da Ciência da UFRJ organizando esforços para divulgação de resultados científicos dos INCTs. Crédito da imagem: INCT da Comunicação Pública da Ciência e Tecnologia.



25 de outubro de 2018

Explorando a natureza da matéria escura com grandes levantamentos

A natureza da matéria escura permanece um dos maiores mistérios da física moderna. O modelo de matéria escura que melhor explica os dados astronômicos observados é o de uma nova partícula neutra (sem carga elétrica), estável (que não se desintegra), não-relativística (que se move com velocidades muito menores que a velocidade da luz) e que interage principalmente gravitacionalmente. Esse é denominado modelo de matéria escura fria e é o mais aceito atualmente. No entanto, resultados de medidas em pequenas escalas no Universo tem desafiado esse paradigma.

O desacordo entre observações e simulações de matéria escura fria em pequenas escalas geram tensões que podem ser aliviadas com uma mudança da natureza da matéria escura.Por exemplo, assumir que a matéria escura não é totalmente fria, mas morna (desacopla do plasma ainda relativística e apenas depois torna-se não-relativística) resulta em menos estruturas em pequenas escalas, o que descreve melhor as observações.

Em trabalho recentemente publicado na revista MNRAS, Jéssica Martins (UNESP), Rogério Rosenfeld (UNESP) e Flávia Sobreira (UNICAMP) fizeram uma previsão dos limites que os mapeamentos Dark Energy Survey (DES) e Large Synoptic Survey Telescope (LSST) poderão colocar sobre a massa da matéria escura morna. O trabalho é puramente teórico, e teve como base o chamado Modelo de Halos, modificado para descrever matéria escura morna.

Com apenas os dados do LSST, o limite inferior obtido para a massa de matéria escura foi m>647 eV. O resultado também foi combinado com o limite para a massa previsto para o EUCLID através de lentes gravitacionais fracas, e o limite final obtido foi m>1.14 keV. Mesmo não sendo competitivo com os limites atuais para matéria escura morna impostos por observações de quasares a grandes distâncias (m>5.3 keV), destaca-se a importância da estimativa usando mapas de estrutura em larga escala, algo pouco explorado na literatura.

Jéssica, Rogério e Flávia são apoiados pelo LIneA e INCT do e-Universo para participarem dos levantamentos DES e LSST.

Figura – Limites na massa da partícula de matéria escura morna e na quantidade total de matéria no Universo para o DES (linha azul) e LSST (linha verde). Crédito da imagem: Martins, Rosenfeld & Sobreira 2018.



24 de outubro de 2018

Ondas gravitacionais e evolução de galáxias

Ao pesquisarmos a evolução de galáxias, naturalmente estudamos suas populações estelares e consequentemente o produto final de sua evolução: estrelas anãs brancas, estrelas de nêutrons, buracos negros… Alguns destes objetos em seus estágios finais de evolução podem resultar em eventos catastróficos, liberando grandes quantidades de energia. Em alguns eventos como fusão de estrelas de nêutrons ou de buracos negros, existe a geração de ondas gravitacionais.

Estudar o tipo de galáxia que hospeda uma fonte de ondas gravitacionais usando levantamentos fotométricos como o Dark Energy Survey (DES), pode nos ajudar a entender melhor os próximos eventos a serem detectados pelos observatórios de ondas gravitacionais, como o LIGO.

Durante a semana de 10 a 14 de setembro, os cientistas do LIneA receberam a visita do Dr. William Hartley da University College London (UCL), coordenador do grupos de trabalho sobre evolução de galáxias, no DES, e redshifts fotométricos, no LSST. Durante a visita, os cientistas discutiram temas científicos de interesse dos dois levantamentos, com enfoque nas ferramentas do portal científico.

Foram oito reuniões ao todo, contando com a participação dos cientistas: Luiz da Costa, Marcio Maia, Ricardo Ogando e Paulo Pellegrini, além dos doutorandos Julia Gschwend e Hillysson Sampaio (Figura 1). Além das reuniões, o visitante ofereceu uma palestra (Figura 2) aberta à comunidade do Observatório Nacional e transmitida ao vivo pela internet (veja link para o vídeo abaixo) onde apresentou resultados da observação na faixa do óptico, usando a câmera do DES (DECam) de uma explosão de Kilonova provocada pela fusão de duas estrelas de nêutrons. Este evento teria sido descoberto horas antes pelo experimento LIGO, que disparou um alerta para que os astrônomos apontassem os telescópios e obtivessem imagens do evento. Esta descoberta tem uma grande importância para a cosmologia, uma vez que as Kilonovas podem servir como “sirenes cósmicas”, úteis para medir distâncias no Universo, assim como as Supernovas (saiba mais no blog ” A constante de Hubble ao sabor das ondas” ). Segundo o cientista, centenas de descobertas e medidas de Kilonovas como esta ocorrerão nos próximos 5 anos. O vídeo da palestra (em inglês) está disponível na galeria de vídeos do LIneA, em http://www.linea.gov.br/seminarios/.

Como resultado da série de reuniões, foram feitos planos de ação para a análise dos dados do terceiro ano do levantamento DES, intensificando a colaboração entre o DES-Brazil e o grupo de Evolução da Galáxias do DES que também está envolvido no LSST. A visita foi promovida com apoio conjunto do INCT do e-Universo e do Observatório Nacional.

Figura 1 – Reunião com os estudantes trabalhando na área de evolução de galáxias. Este é um dos principais objetivos do INCT que é promover colaborações internacionais para ajudar na formação de novos pesquisadores. Crédito da imagem: Ricardo Ogando.

Figura 2 – Palestra sobre os resultados científicos mais recentes relacionados à observação de ondas gravitacionais. Crédito da imagem: Ricardo Ogando




22 de outubro de 2018

Planejando um Centro de Suporte para e-Ciência

Cresce em todas as áreas da ciência o reconhecimento da necessidade de se criar infraestruturas que permitam a manipulação e análise de grandes volumes de dados de maneira otimizada. Até agora isto vem sendo feito de forma desarticulada e com pouca interação entre os diversos grupos envolvidos. Isso resulta em longos períodos de aprendizado, sem que as lições aprendidas sejam compartilhadas. Isto afeta tarefas aparentemente básicas, como a compra e manutenção de equipamentos. Se bem planejado, o compartilhamento da infraestrutura física e de serviços de manutenção podem levar à uma significativa redução dos custos, como o desenvolvimento de software, onde melhores soluções podem ser apresentadas por cientistas da computação trabalhando junto com os cientistas de uma área específica. Entretanto, atualmente não existem mecanismos que apoiem estas iniciativas. Para discutir esses assuntos a rede nacional de Ensino e pesquisa (RNP) organizou uma reunião nos dias 3, 4 e 5 de Outubro intitulada “Desenho para um Centro de Suporte para a e-Ciência” realizada através da metodologia design sprint (ver Figura 1).

FIgura 1 – Os diretores do LNCC e da RNP dando as boas-vindas aos participantes.

design sprint é um método criado pela Google Ventures que combina abordagem de design thinking com a metodologia ágil na construção de novos serviços. A reunião teve a participação de mais de 40 pessoas (Figura 2) incluindo membros da RNP, LNCC, LIneA, MCTIC e convidados de diferentes Universidades. Do LIneA participaram seis pessoas, principalmente pesquisadores associados aos projetos apoiados pelo laboratório, representando usuários de um serviço de e-ciência voltado para a Astronomia e sua experiência foi usada como exemplo nas discussões.

Figura 2 – Foto do grupo que participou do design sprint.

Na reunião, vários aspectos foram discutidos como: público alvo, atividades, riscos, governança, funcionamento, financiamento, entre outros. O grupo foi organizado em cinco mesas distintas, cada uma apresentando sua visão dos diferentes aspectos do problema que foi apresentada para os outros grupos, seguidas de pequenos debates, procurando desenvolver um modelo de operação. Este foi um importante passo na construção de uma organização que será de fundamental importância para todas as áreas que dependem de Big Data.

Figura 3 – Fotos das cinco mesas de trabalho cada uma com pelo menos um membro do LIneA. Em sentido horário, estes são: mesa 1 – Júlia Gschwend; mesa 2 – Marcos Lima; mesa 3 – Luiz Nicolaci; mesa 4 – Adriano Pieres, mesa 5 – Ricardo Ogando e Fernanda Massena. Crédito das imagens: brunor.fotografia.

O LIneA certamente irá se beneficiar de uma organização como essa principalmente na preparação para a era do Large Synoptic Survey Telescope, como já faz informalmente estabelecendo colaborações com especialistas na área da ciência de computação, em preparação para abrigar um centro de acesso e processamento do grande volume de dados a ser gerado por este projeto.




17 de outubro de 2018

Participantes brasileiros do levantamento LSST realizam maratona de atividades

Como parte do esforço de preparar os pesquisadores que formam o grupo de participação brasileiro no levantamento Large Synoptic Survey Telescope ( LSST) a parceria LIneA e INCT do e-Universo promoveu, entre os dias 24 e 28 de Setembro, a semana BPG-LSST. A semana incluiu várias atividades e teve a presença de William O’Mullane (ver Figura 1), responsável pelo Gerenciamento dos dados, e Ranpal Gil (ver Figura 2), Gerente de comunicações, ambos do projeto LSST, cuja visita teve o apoio financeiro do INCT do e-Universo e do Observatório Nacional.

Figura 1- William O’Mullane durante seminário sobre os diferentes aspectos envolvidos no gerenciamento do grande volume de dados que será gerado pelo LSST. Crédito da imagem: M.Maia.
Figura 2- Ranpal Gill durante seminário informando sobre as atividades de divulgação científica do LSST. Crédito da imagem: M. Maia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Parte da semana foi dedicada para apresentar: 1) o trabalho sendo feito pelo LIneA para os diferentes projetos sendo apoiados, com a apresentação dos casos de uso científico e da infraestrutura do portal que precisa ser revista para a era do LSST; 2) o jupyter hub do LIneA, instalado para hospedar notebooks que devem ser usados tanto para o desenvolvimento de novos pipelines como para a distribuição de resultados; 3) a ferramenta de exploração de dados (LIneA Science Server) desenvolvida para o DES e disponível no National Center for Supercomputing Applications (NCSA) da Universidade de Illinois, EUA.

Will O’Mullane, usando a infraestrutura do jupyter hub do LIneA, conduziu um longo demo descrevendo o software Stack que será usado para reduzir dados do LSST. Também apresentou o acervo de notebooks já disponíveis para analisar dados provenientes do projeto Hiper-Suprime Camera. Durante o evento foram realizadas sessões individuais cobrindo uma vasta gama de problemas técnicos encontrados pelo time de TI e discutidas possíveis contribuições do LIneA para o período de comissionamento e operação do sistema telescópio/câmera.

Além dessa atividades realizadas pelos times de TI e ciência do LIneA , a sua equipe de gestão discutiu formas de comunicação e ferramentas de gerenciamento sendo adotadas pelo LSST, bem como formas de estabelecer maior contato do LIneA com outros parceiros envolvidos no projeto. Parte dos participantes do encontro registraram a presença na foto de grupo (ver Figura 3).

Figura 3 – Foto de grupo dos participantes locais. Crédito da imagem: M. Maia.

Finalmente, foram realizadas quatro apresentações públicas e transmitidas pela internet cobrindo o projeto, o trabalho sendo feito pelo grupo responsável pelo gerenciamento de dados (Will O’Mullane), as ferramentas sendo usadas para manter toda a colaboração das atividades do projeto (Ranpal Gill) e uma descrição dos vários projetos sendo desenvolvidos para atingir estudantes do segundo grau e o grande público em geral (Amanda Bauer). Estes webinars bem como outros descrevendo diferentes aspectos do projeto podem ser encontrados na galeria de vídeos do LIneA.

No final da visita Will e Ranpal prepararam um relatório para coordenação do LIneA listando comentários e recomendações que servirão de base para o projeto de criação de um centro de acesso e processamento de dados do LSST que será abrigado pelo LIneA. O grupo de participantes brasileiros do levantamento LSST é apoiado pelo LIneA e INCT do e-Universo.




08 de outubro de 2018

Reunião anual do INCT do e-Universo

No dia 06/08/2018 foi realizada uma reunião com os membros do INCT do e-Universo com o objetivo de trazer informações e atualizações sobre os diferentes projetos apoiados, a formação de pessoas e as ações deste INCT. A reunião foi transmitida via a web e teve a participação da ordem de 50 membros distribuídos em várias instituições dos estados do Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul.

Na primeira apresentação o coordenador do INCT e do LIneA, Luiz Nicolaci (Observatório Nacional) discorreu sobre a missão e sinergia entre as duas organizações, mostrando o histórico de evolução do laboratório, apresentando informações relacionadas aos projetos atualmente apoiados e os produtos sendo desenvolvidos, e resumindo a contribuição dada pelo INCT. Na ocasião foi revista a metodologia sendo usada para o desenvolvimento do trabalho do LIneA, que dá sustentação técnica ao INCT. A metodologia consiste de reuniões quinzenais, onde são definidas as prioridades para cada período de duas semanas (sprints), e semanais de acompanhamento e avaliação do progresso sendo feito, através de métricas (ver Figura 1) mantidas pelo o time de gestão, e para manter o alinhamento entre os times de pesquisadores, de desenvolvedores e o de serviços. Foi enfatizada a importância e a necessidade de um planejamento a médio prazo dos diferentes grupos de pesquisa. Isto deve ser feito através de documentos que apresentem os objetivos científicos a serem alcançados em conjunto com um detalhamento dos algoritmos que devem ser desenvolvidos e integrados ao portal científico do LIneA. Também foram apresentas as iniciativas do time de TI visando dar maior transparência do trabalho sendo feito facilitando o acesso a documentação e a informações críticas para o usuário.

Figura 1 – Exemplo de relatório preparado pela Scrum master ao término de um sprint. A figura mostra para um dos vários sub-projetos a proporção de tarefas terminadas, iniciadas e pendentes para um dado sprint, a evolução no tempo do número de horas planejadas e executadas, fornecendo uma medida da produtividade da equipe. Um ponto importante que o número de projetos é grande e a equipe de desenvolvimento também está envolvida na manutenção dos produtos e desvios são inevitáveis. De qualquer forma a produção desses diagnósticos são fundamentais para se tomar medidas corretivas. Crédito da imagem: LIneA

Marcos Lima (Instituto de Física da USP) falou sobre a relação LIneA-INCT. O Prof. Lima iniciou sua apresentação enfatizando a missão do LIneA, que é de dar suporte financeiro, logístico e computacional a diferentes projetos relevantes da Astronomia, Astrofísica e Cosmologia. Foram apresentadas várias formas com que os membros do INCT do e-Universo podem contribuir, como contrapartida por suas participações nos diversos experimentos apoiados. Ficou claro que uma série de ações e procedimentos são esperadas dos seus membros para promover uma maior interação e integração entre os membros e desenvolver a formação dos estudantes em nível internacional. Enfatizou-se que estes procedimentos são fundamentais para a saúde colaborativa do instituto e para que ele possa continuar a cumprir sua missão de forma continuada e estável nos próximos anos. Dentre os tópicos abordados, foram sugeridos procedimentos para desenvolvimento e publicação de artigos, participação em reuniões cientificas presenciais e teleconferências, organização de documentos científicos, produção de notícias relacionadas à pesquisa, participação nos webinars e contribuições ao Portal Científico.

Marcio Maia (Observatório Nacional) fez um relatório sobre a aplicação de recursos do INCT. Um resumo sobre os recursos pode ser visto na Figura 2 que mostra a dotação orçamentária prevista, alocada, utilizada e o saldo até o momento. Também foram apresentadas estatísticas sobre as atividades divulgadas nas mídias sociais e página web do LIneA/INCT, onde são colocadas informações, não só para a comunidade astronômica brasileira, mas também para o público em geral.

Rogerio Rosenfeld (Instituto de Física Teórica da UNESP) falou dos projetos internacionais que são apoiados pelo LIneA e o INCT do e-Universo. Existem atualmente grupos trabalhando no SDSS-IVDESDESI e LSST. As participações nesses projetos é coordenada pelo LIneA e pelos diferentes Grupos de Participação, sendo as atividades de seus membros frequentemente avaliadas e discutidas nas diversas reuniões das colaborações internacionais.

Julio Camargo (Observatório Nacional) falou sobre formação de pessoal e abriu o tema para discussão geral. Várias sugestões foram apresentadas, como a compilação de um glossário sobre termos comuns em big data e ferramentas mais comumente utilizadas, estabelecimento de canais e contatos para esclarecimentos em TI no âmbito das atividades desenvolvidas pelo LIneA, a criação de protocolos de boas-vindas (i.e. documentos que permitam ao recém-chegado entender e se adaptar à infraestrutura de TI do LIneA), bem como uma definição mais clara dos temas que devem ser efetivamente abordados nas várias reuniões de trabalho.

Finalmente, Roberto Martins (Observatório Nacional) apresentou algumas diretrizes para o INCT. As áreas de atuação envolvem: pesquisas em cosmologia, astronomia extragaláctica e sistema solar; e tecnologia da informação para transferência e processamento de grande volume de dados e sua mineração, arquitetura de bancos de dados, e workflows científicos. O INCT tem como objetivo preparar membros da comunidade científica nas suas áreas de atuação para usufruir de projetos como o DESI e principalmente o LSST, desde o início de suas operações. A estrutura do INCT conta com um coordenador geral, uma secretaria, comitês gestor e científico, e uma equipe de TI. Tem a participação de pesquisadores e técnicos de entidades como o ON, CEFET-RJ, UFF, UFRJ, UNESP, UTFPR, UNICAMP, USP, UFRGS e Planetário-RJ. Ao LIneA cabe prover: ferramentas colaborativas; acesso às suas facilidades computacionais; acesso ao portal científico que integra o banco de dados aos workflows científicos; apoio de TI, de gerência de projetos e de secretaria. O INCT patrocina: a participação em reuniões internacionais; visitantes nacionais e internacionais; bolsas de pós-doutorado, mestrado e iniciação científica; compra de equipamentos; organização de congressos e atividades de divulgação. Foi ressaltado que os principais problemas encontrados tem sido a irregularidade no fluxo de recursos por parte das agências financiadoras, a indefinição dos recursos previstos e o pouco envolvimento de alguns dos participantes.

Figura 2 – Recursos do INCT do e-Universo distribuídos pelas rubricas de custeio, capital e bolsas. Os valores usados se referem ao período de um ano e meio de funcionamento do instituto. Crédito da imagem: INCT do e-Universo.



03 de outubro de 2018

Atividades de brasileiros participantes do LSST são avaliadas

O Grupo de Participação Brasileiro (BPG) no projeto Large Synoptic Survey Telescope (LSST) foi criado com o objetivo de preparar pesquisadores brasileiros para lidar com a grande quantidade de dados que ficará disponível a partir de 2022. Em apenas um ano de observações o projeto irá gerar mais de 40 vezes o volume de dados obtido pelo levantamento Dark Energy Survey (DES), seu antecessor.

Para enfrentar estes desafios o BPG foi criado de tal forma que seus membros se comprometem a usar o seu tempo para entre outras coisas detalhar os códigos de análise a serem usados, trabalhar com a equipe de TI do LIneA para integração desses códigos no portal científico sendo desenvolvido e, ajudar na criação de uma infraestrutura computacional adequada para a eficiente exploração científica dos dados a serem disponibilizados a partir de 2020, fase em que o telescópio será comissionado.

Para assegurar que o trabalho seja realizado, foi acordado que a comissão de seleção de participantes do BPG continuará a acompanhar o cumprimento das metas propostas por cada grupo em seus planos de trabalho, fazendo avaliações periódicas. A avaliação feita recentemente, aconteceu em duas etapas. A primeira consistiu de uma reunião pública realizada em 29/11/2017 com participação de todos os membros do BPG. Na ocasião as atividades e o progresso de cada equipe foram apresentadas por cada investigador principal (PI). A segunda etapa consistiu na realização de um levantamento preenchido pelos PIs e demais participantes de cada grupo, de entrevistas dos PIs pelos membros do comitê de seleção que preparou e enviou um relatório para cada grupo incluindo comentários, recomendações e solicitações.

Uma importante decisão da comissão foi a de solicitar a entrega de um cronograma para 2019 que incluísse uma lista de entregáveis a cada três meses para garantir uma cadência de trabalho adequada tendo em vista a proximidade do início de pré levantamentos durante o período de comissionamento e verificação científica. O mesmo procedimento será requisitado para aqueles que se juntarem ao BPG a partir da segunda chamada que terminou dia 30 de setembro.

O grupo de participantes do BPG-LSST é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.

Figura 1 – Estrutura que abrigará o telescópio de 8,4 metros e oficinas do LSST. Crédito da imagem: LSST.



01 de outubro de 2018

Dark Energy Survey libera dados usados em sua primeira análise cosmológica

No início de 2018, o Dark Energy Survey (DES) liberou para o público os dados básicos dos 3 primeiros anos de observação. Estudar a energia escura e a cosmologia do Universo requer estudos mais aprofundados. Essa análise foi apresentada em Agosto desse ano apenas para os dados do primeiro ano do DES. Parte dela se baseia no maior mapa de densidade de matéria do universo já construído até então (Figura 1). Esses dados mais aprofundados estão sendo liberados agora de modo a dar suporte aos artigos publicados e permitir que a comunidade reproduza ou amplie estas análises.

Os produtos distribuídos incluem catálogos de galáxias de valor agregado quantificando distorções produzidas nas galáxias por efeitos de lenteamento gravitacional fraco, estimativas fotométricas de redshift, separação entre estrela e galáxia, além de resultados da análise combinada de vários vínculos cosmológicos, como o grau de aglomeração de galáxias e seu lenteamento fraco (veja Drlica-Wagner, et al., 2018para uma descrição do catálogo fotométrico do ano 1 do DES).

Estes dados e seus produtos estão publicamente disponíveis para todos os habitantes do planeta no endereço: https://des.ncsa.illinois.edu/releases/y1a1

Participantes brasileiros do levantamento DES são apoiados pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.

 

Figura 1. Mapa de densidade de matéria – as regiões vermelhas tem alta densidade e as azuis, baixa densidade. Aglomerados de galáxias (bolas pretas) foram superpostos ao mapa, note como eles mapeiam bem as regiões de alta densidade no universo. Crédito da imagem: Dark Energy Survey.

 

https://des.ncsa.illinois.edu/releases/y1a1



27 de setembro de 2018

Astrônomos fazem análise de Big Data usando portal científico desenvolvido no LIneA

Julia Gschwend

Neste século, uma nova forma de se fazer pesquisas astronômicas surgiu como consequência da execução de grandes levantamentos fotométricos, geralmente voltados para o estudo da energia e matéria escuras. Um exemplo destes levantamentos é o Dark Energy Survey (DES). Para análises científicas com estes dados faz-se necessária uma sofisticada logística computacional.

Astrônomos brasileiros participantes deste levantamento, apoiados por um time de tecnologistas, desenvolveram uma infraestrutura de processamento e armazenamento de dados para, através de um “Portal Científico”, facilitar análises em diversas áreas da astronomia. O Portal é mantido pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA), que é uma solução para o tratamento de Big Data conectando uma base de dados a um ambiente web composto por diversos aplicativos. Estes aplicativos atuam desde a preparação dos dados, passando pela criação de catálogos de objetos astronômicos de interesse, e culminando na análise científica. Sobre a importância de uma infraestrutura computacional como o Portal na era dos grandes levantamentos astronômicos veja a notícia.

Parte do trabalho desenvolvido para o Portal Científico foi publicado em dois artigos intitulados DES Science Portal – Creating Science-Ready Catalogs (ver notícia) e DES Science Portal – Computing Photometric Redshifts. A revista escolhida para a publicação dos artigos foi a Astronomy and Computing que aborda justamente novas tecnologias e métodos computacionais aplicados à astronomia. Antes de serem submetidos à revista, os dois artigos passaram pelo crivo dos membros da colaboração DES em um procedimento conhecido internamente como collaboration wide review (revisão pela colaboração).

O segundo artigo, que acaba de ser publicado, é liderado pela doutoranda do Observatório Nacional, Julia Gschwend, participante dos levantamentos DES e LSST. Este artigo descreve a metodologia aplicada ao cálculo de _redshifts_ fotométricos, usados para determinar distância das galáxias (veja notícia). Um dos primeiros passos desta metodologia consiste em compilar um conjunto de redshifts espectroscópicos obtidos de levantamentos que disponibilizam seus dados para o público. Estas medidas servem como um modelo a ser seguido pelos algoritmos que vão calcular o redshift das galáxias do DES apenas a partir dos dados fotométricos (ver Figura 1).

Figura 1 – Captura de tela do portal científico que apresenta a distribuição no céu, de um exemplo de conjunto de redshifts espectroscópicos oriundos de diversos levantamentos.

Uma parte desses dados espectroscópicos é utilizada para a validação da metodologia. O Portal possui ferramentas que permitem a comparação das estimativas realizadas – os redshifts fotométricos – com os redshifts espectroscópicos, considerados como uma referência (ver Figura 2).

Figura 2 – Captura da tela de resultados de de validação de resultados, para um conjunto de dados utilizado como exemplo no artigo. O gráfico superior à esquerda, por exemplo, mostra um histograma da distribuição dos valores esperados em cinza e obtidos em vermelho. Já o gráfico no canto inferior direito é a comparação direta de valor esperado, no eixo horizontal, versus valor obtido, no eixo vertical.

Para mais detalhes ver o artigo DES Science Portal: Computing Photometric Redshifts. Crédito das imagens: Julia Gschwend e colaboradores.

O grupo de participantes do DES-Brazil é apoiado também pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.




26 de setembro de 2018

LIneA cria comitê para definir novo centro de processamento na era do LSST

Uma importante missão do LIneA é a de operar um Centro de Acesso e Processamento de Dados Astronômicos (CAPDA) para dar suporte aos pesquisadores brasileiros envolvidos em grandes levantamentos astronômicos em andamento como o o Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e o Dark Energy Survey (DES) ou previstos para um futuro próximo como ao Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) e o Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Uma visão esquemática atual do centro, em operação há mais de 10 anos, é apresentada na Figura 1. O centro consiste de uma combinação de clusters fornecendo uma capacidade de processamento da ordem de 20 Tflops; e de armazenamento da ordem de 800 PB onde estão montados diferentes banco de dados (40 TB), um sistema Lustre associado ao cluster de processamento (20 TB), um sistema de armazenamento (740 TB). Fazem parte deste centro um grande número de máquinas de apoio onde estão montadas máquinas virtuais (VMs) que hospedam os diversos serviços oferecidos aos usuários.

Este centro vem sendo desenvolvido e operado desde 2007 e a Figura 2 mostra o perfil de investimento realizado com contribuições do ON, FAPERJ, FINEP e do INCT do e-Universo. Em alguns casos os equipamentos já estão relativamente obsoletos e fora da garantia, precisando ser substituídos. Além disso, a partir de 2020 uma grande quantidade de dados surgirá com a entrada em operação da câmera de comissionamento do LSST. A partir de 2022 terá início o levantamento propriamente dito. Só no primeiro ano de observações o LSST irá gerar mais de 40 vezes o volume de dados obtido pelo levantamento DES.

Embora ainda não suficientes, novos recursos estão previstos pela FINEP e INCT do e-Universo. O desafio é conciliar investimentos necessários a curto prazo e a disponibilidade de recursos que serão feitas de forma parcelada com uma visão para o que deve ser o CAPDA no período 2020-2022 quando se espera poder abrigar um Centro Regional de Acesso aos dados do LSST. O dimensionamento e a escolha da arquitetura do centro irão depender do número de usuários, do tipo de dados que os pesquisadores associados ao projeto precisam, do tipo de processamento a ser realizado no centro e da possibilidade de se criar uma federação de clusters formando uma nuvem com uma política de uso que atenda as necessidades do LSST e as condições impostas pelo projeto para seu credenciamento como um DAC regional.

Como os pontos a serem considerados são os mais diversos, envolvendo rede, armazenamento de grandes volumes de dados, diferentes arquiteturas de banco de dados para a realização de buscas e para alimentar workflows científicos e diversos tipos de processamento (map-reduce, mpi), jupyter notebooks e interfaces de visualização, busca e acesso a dados, qualquer tomada decisão requer o conhecimento em várias áreas. Levando isso em consideração foi criado um comitê de especialistas formado por pesquisadores, cientistas da computação e tecnologistas do LIneA (C. Singulani, C. Adean, F. Massena), do LNCC (L. Gadelha), do NCE/UFRJ (C. Micelli), do ON (M. Maia), da RNP (J. Souza, E. Sanchez), da UFCG (F. Brasileiro) e da firma que mantém o centro (SLACAM). Os nomes foram indicados em consulta com os responsáveis dos institutos envolvidos e a diretoria da SBC. Sua primeira reunião foi realizada no dia 28/08/2018 quando foram apresentadas: as atividades do LIneA, a visão de futuro de como apoiar os pesquisadores do BPG para que possam acessar e processar os dados do LSST, os vínculos impostos pelos recursos disponíveis, e o perfil de desembolso mais provável. Também foi feita uma primeira avaliação sobre proposta recebidas, até agora, de fornecedores sobre possíveis soluções de armazenamento e processamento. A próxima reunião do comitê está programada para o dia 25/09/2018 quando o LIneA terá a visita, apoiada pelo INCT do e-Universo de William O’Mullane responsável pela a área de gerenciamento de dados do LSST.

O grupo de participantes do LSST é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo ( INCT do e-Universo). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.

Figura 1 – Visão esquemática da infraestrutura computacional do LIneA. As máquinas estão localizadas no centro do LNCC em Petrópolis. A atual capacidade de processamento e armazenamento é de 20 Tflops e 740 TB, respectivamente. Crédito da imagem: LIneA.

 

Figura 2 – A linha de tempo e o custo em USD dos investimentos feitos na implantação do Centro de Acesso e Processamento de Dados Astronômicos (CAPDA) do LIneA que servirá como ponto de partida para o centro de acesso aos dados do LSST. Crédito da imagem: LIneA.